Opérateur d’analyseurs à fluorescence X portatifs Livret de … · 2013. 6. 17. · L’examen pour le niveau 1 est divisé en deux parties. Pour réussir l’examen, le candidat

Livret de préparation à l’examen de RNCan – Opérateur d’analyseurs portatifs à fluorescence X Version 3 - Révisé 17/12/2010

© 2010 Ressources naturelles Canada (RNCan) - i -

Opérateur d’analyseurs

à fluorescence X portatifs

Livret de renseignements sur la certification et la

préparation relatives aux évaluations

Droit d’auteur

Ressources naturelles Canada (RNCan) Gouvernement du Canada

Version 3

Décembre 2010

Livret de renseignements sur la certification et la préparation relatives aux évaluations de RNCan – Opérateur d’analyseurs portatifs à fluorescence X

Version 3 - Révisé 17 Décembre 2010

Avant-propos Note aux candidats pour la certification de RNCan comme opérateur d’analyseur FRX Auteurs : Auteur original — Richard V. Murphy, Ph. D. Auteurs collaborateurs – Harri Maharaj, Ph. D., Julie Lachapelle, Pui Kei Yuen * La version 3 (décembre et octobre 2010) de ce livret contient des mises à jour de la version 2 (septembre 2006) qui comportent les améliorations et les changements des processus administratifs du programme de certification. * La version 2 (septembre 2006) du livret de préparation à l’examen de certification des opérateurs d’analyseurs à fluorescence X produit par RNCan contient des changements importants par rapport à la version 1 (juin 2004), au plan des exigences de Santé Canada et de RNCan pour les activités et la certification en fluorescence X. La modification de certaines exigences s’explique par le fait que : - l’évolution de la conception des analyseurs à fluorescence X a amélioré la sécurité, qu’il s’agisse, par exemple, de l’ajout de détecteurs de la proximité de l’échantillon ou de l’amélioration du blindage interne. - le registre de la radioexposition des personnes qui ont porté divers dispositifs de dosimétrie depuis juillet 2004 ne montre aucune exposition approchant la limite de la dose superficielle professionnelle annuelle fixée par la CIPR à 50 rem/500 mSv. Sommaire des changements de Santé Canada et RNCan 1 – exigence de mettre des barrières et des panneaux de mise en garde à 1,5 mètre – ÉLIMINÉE 2 – exigence de porter une bague dosimètre – ÉLIMINÉE* 3 – réduction de 12 heures à 7 heures de la durée de la formation en classe obligatoire 4 – création d’un niveau 2 pour l’opérateur d’analyseurs à fluorescence X – l’opérateur de ce niveau est capable de donner de la formation au personnel de la compagnie dans le domaine de la fluorescence X 5 – période de certification en fluorescence X – est passée d’une période mobile de 3 ans à une période fixe de 3 ans *Santé Canada n'exige plus qu’un opérateur de FRX porte une bague dosimètre, cependant les règles d’opération sont différentes parmi les provinces et les territoires; donc les propriétaires et les opérateurs d’analyseurs doivent contacter la juridiction provinciale ou territoriale appropriée afin de déterminer les règles spécifiques en ce qui concerne les bagues dosimètres. Le programme de certification des opérateurs d’analyseurs à fluorescence X portatifs (analyseurs FRX) est le fruit des efforts conjoints de Ressources naturelles Canada et de Santé Canada, conformément aux exigences de la norme internationale ISO 20807:2004, Essais non destructifs – Qualification du personnel pour des


Version 3 - Révisé 17 Décembre 2010 applications limitées en essais non destructifs. Dans le contexte de la norme ISO 20807:2004, Ressources naturelles Canada est l’organisme de certification. Le présent livret de préparation à l’examen de RNCan est conçu pour aider les candidats à se préparer à l’examen de certification de RNCan comme opérateur d’analyseurs à fluorescence X portatifs. L’opérateur doit posséder des connaissances fondamentales de la théorie de la fluorescence des rayons X et de ses utilisations, ainsi que des principes et des pratiques de la radioprotection appliquée aux analyseurs à fluorescence X. Ce livret contient des renseignements sur la théorie, l’utilisation, l’entretien et l’entreposage des appareils portatifs qui contiennent un tube à rayons X. Outre les renseignements généraux sur la radioprotection, il présente des extraits choisis et résumés de trois documents du gouvernement canadien : la Loi sur les dispositifs émettant des radiations de 1985, le Règlement sur les dispositifs émettant des radiations (amendé en 1997),

partie XIV, Appareils d’analyse aux rayons X, le code de sécurité 34 de Santé Canada : Les appareils de radiologie industriels :

radioprotection et sécurité de 2003. La production du présent livret qui résume toutes les informations disponibles a exigé beaucoup d’attention, nous tenons néanmoins à avertir le lecteur qu’il pourrait y trouver des erreurs ou des omissions. Ceci dit, Ressources naturelles Canada ne pourra être tenu responsable de l’exactitude des informations présentées. Nous encourageons le lecteur à consulter les autres documents donnés en référence, ainsi que tous les lois, règlements et codes de sécurité applicables. Il y trouva le texte exact dans son intégralité et les références secondaires. Ce document est protégé par la loi sur le droit d’auteur. Toute utilisation, reproduction ou distribution non-autorisées seraient illégales et, donc, entraîneraient les sanctions prévues par la loi. Pour préparer votre examen, assurez-vous d’utiliser la version la plus récente du livret. Pour la préparation de ce livret, Ressources naturelles Canada a reçu un appui des fabricants d’appareils à fluorescence X suivants : Innov-X Systems, Metorex Inc. et Niton LLC. RNCan désire remercier les personnes suivantes, dont les suggestions se sont traduites par la version 2 de ce livret : M. Barry DeLong (GE Industrial Inspection Technologies) et M. Brian Paradis (Acuren). Pour obtenir un certificat d’utilisation, veuillez communiquer avec : Ressources naturelles Canada, certification d’essais non destructifs, CANMET ndt.nrcan.gc.ca Téléphone : 1-866-858-0473


Version 3 - Révisé 17 Décembre 2010 Nous conseillons à l’utilisateur de contacter l’organisme fédéral, provincial ou territorial responsable de la radioprotection, pour prendre connaissance des règles d’exploitation en vigueur.



Introduction La fluorescence des rayons X (« ou fluorescence X ») est une technique d’essais non destructifs permettant de détecter et de mesurer la concentration d’éléments dans les objets. On appelle fluorescence l’absorption d’un rayonnement incident et sa ré-émission sous la forme d’un rayonnement de plus basse énergie. Un exemple de fluorescence est la lumière visible émise par les tee-shirts exposés à la lumière ultraviolette invisible d’une discothèque. Certains minéraux « fluorescent » : ils émettent de la lumière visible lorsqu’ils sont exposés à la lumière ultraviolette. À l’échelle atomique, la fluorescence de lumière visible est causée par l’absorption de rayons ultraviolets causant l’éjection d’électrons peu énergétiques sur des couches externes des atomes. Les « trous » laissés par les électrons éjectés sont remplis par d’autres électrons qui descendent des couches encore plus éloignées du noyau. Cette chute s’accompagne de la libération de quantités spécifiques d’énergie que nous percevons comme de la lumière visible d’une couleur donnée. Le même phénomène est en jeu pour la fluorescence X, toutefois l’énergie du rayonnement incident est plus élevée. Plutôt que d’exposer une substance au rayonnement ultraviolet et d’observer une fluorescence dans la lumière visible, on expose une substance aux rayons X et on observe la fluorescence de rayons X de moindre énergie. À l’échelle atomique, la fluorescence des rayons X est causée par l’éjection d’un électron de haute énergie d’une des couches les plus intérieures des atomes par des rayons X incidents. Le trou laissé par les électrons éjectés sont remplis par d’autres électrons qui cascadent des couches externes. Cette chute libère des quantités spécifiques d’énergie, sous la forme d’un rayonnement X caractéristique. Les rayons X émis par fluorescence possèdent des quantités discrètes d’énergie, qui résultent des niveaux d’énergie des couches électroniques d’un élément. Or, ces niveaux d’énergie sont caractéristiques de chaque élément. Ainsi, en analysant les énergies du spectre des rayons X qu’une substance émet par fluorescence, on peut déterminer quels éléments composent une substance et quelle est leur concentration. L’information contenue dans le spectre peut être suffisante pour identifier la substance. Pour utiliser de façon compétente les analyseurs à fluorescence X portatifs (appareils FRX), les candidats doivent comprendre comment un analyseur de FRX fonctionne, comment l’actionner, les sources potentielles d'erreur de mesure et les applications générales de FRX. Pour utiliser de façon sans risque les analyseurs à fluorescence X portatifs (appareils FRX), les candidats doivent comprendre les dangers des rayons X, savoir les principes fondamentaux de la radioprotection et appliquer les pratiques en matière sûres de travail de XRF selon les exigences réglementaires canadiennes applicables.



Niveaux de FRX certification et examens Toutes les questions d’examen sont basées sur le contenu de ce livret de préparation à l’examen de certification des opérateurs d’analyseurs à fluorescence X produit par RNCan et sur les références qui y sont fournies. Il y a deux niveaux de certification pour les opérateurs d’analyseurs à fluorescence X: Niveau 1 Le niveau 1 est suffisant pour effectuer la plupart des opérations en fluorescence X. Un opérateur d’analyseurs à fluorescence X de niveau 1 peut être l’agent de radioprotection (RSO) dans le domaine de la fluorescence X pour le compte d’une compagnie (la propriétaire de l’équipement). Toutefois, l’opérateur d’analyseurs à fluorescence X de niveau 1 qui fait fonction de RSO dans le domaine de la fluorescence X pour le compte d’une compagnie ne peut donner de la formation à des employés de la compagnie afin qu’ils deviennent des opérateurs d’analyseurs à fluorescence X; le représentant du fabricant (un employé du fabricant) doit donner cette formation. L’examen pour le niveau 1 est divisé en deux parties. Pour réussir l’examen, le candidat doit obtenir une note minimale de 70 % dans chacune des parties. Partie 1 : 30 questions à choix multiples portant sur les notions de base de la théorie et de l’utilisation de la fluorescence X Le candidat a 60 minutes pour faire l’examen. La note de passage est de 70 %. Partie 2 : 30 questions à choix multiples portant sur les principes et les pratiques de la radioprotection s’appliquant à la fluorescence X Le candidat a 60 minutes pour faire l’examen. La note de passage est de 70 %. Niveau 2 Les représentants du fabricant (y compris les fournisseurs canadiens) doivent posséder la certification de niveau 2 pour être aptes à former les personnes employées par une entreprise ayant acheté un appareil à fluorescence X. Ladite entreprise peut faire appel à un employé ou une employée possédant la certification de niveau 2 pour former ses employés quant à l’utilisation de cet appareil à fluorescence X particulier. Au moment du renouvellement, les membres du personnel possédant la certification de niveau 2 doivent recevoir une formation actualisée du représentant, de la représentante du fabricant ou une personne au service de la même entreprise que celle où travaille le candidat sinon ils seront rétrogradés au niveau 1. Contrairement à l’opérateur de niveau 1, l’opérateur de niveau 2 doit réussir un examen supplémentaire sur la radioprotection. Par conséquent, l’examen pour le niveau 2 comprenne en l’examen pour le niveau 1 (partie 1 et partie 2) et en une partie 3. Partie 3 : Au sujet de la radioprotection liée à la fluorescence X et du Code de sécurité 34 : 30 questions à choix multiples portant surtout sur les responsabilités des diverses parties, notamment le fabricant de l’équipement, le propriétaire de l’équipement, l’employeur, le gestionnaire, le personnel chargé de la sécurité, les travailleurs, le RSO, l’opérateur d’analyseurs à fluorescence X et Santé Canada. Le candidat a 60 minutes pour faire l’examen. La note de passage est de 70 %.



Exigences pour la certification, le renouvellement et la recertification NOTE: L'annexe 2 contient tous les formulaires nécessaires en ce qui concerne la certification, renouvellement et recertification de XRF: - demande de certification - vérification de la photo - attestation de formation en FRX - rapport d’examen de la vision - RNCan code de conduite

Pour être admissible à la certification FRX initiale Le candidat doit remplir le formulaire de demande de certification en

fluorescence X de RNCan. Le candidat doit soumettre le formulaire vérification de la photo de RNCan

dûment rempli avec deux photos. Le candidat doit fournir une preuve documentaire qu’il a reçu 7 heures de

formation structurée et cette preuve doit être signée par le représentant du fabricant ou par une personne qui détient un certificat d’opérateur d’analyseurs à fluorescence X de niveau 2 et qui est un fournisseur canadien de l’analyseur à fluorescence X ou qui est employée par la compagnie pour laquelle le candidat travaille.

o Les formateurs et les signataires doivent obtenir l’approbation de RNCan et figurer sur une liste active de membres du personnel tenue par RNCan

Le candidat doit soumettre le formulaire d’acuité visuelle satisfaisante de RNCan dûment rempli.

Le candidat doit soumettre une copie du Code de conduite de RNCan dûment signée.

Le candidat doit payer le traitement de sa demande, l’examen et l’utilisation du centre d’essai.

Après que chaque tentative d'examen, accordent svp trois semaines pour que l'agence à l'Organisme de certification en END traite les résultats d'examen et pour donne sa notification au candiate.

Le candidat doit réussir les examens prévus pour une première certification. Frais pour une première certification Payables à RNCan Centre d’examen Frais de traitement de la demande 250 $

Examen sur la méthode - niveau 1 150 $ 50 $ Examen sur la sécurité - niveau 1 150 $ 50 $ Total niveau 1 550 $ 100 $

Examen sur le code 34 – niveau 2 150 $ 50 $ Total niveau 2 $700 150 $ La première certification en fluorescence X est valide pour trois (3) ans à partir de la date de la délivrance de la certification.


Version 3 - Révisé 17 Décembre 2010 Renouvellement de la certification en fluorescence X Il est possible de demander un renouvellement peu avant la date d’expiration de la première certification (p.e. ~ trois ans après la première certification).

Le candidat doit remplir le formulaire de demande de renouvellement en fluorescence X de RNCan.

Le candidat doit soumettre le formulaire vérification de la photo de RNCan dûment rempli avec deux photos.

L’opérateur de niveau 2 doit fournir une preuve documentaire qu’il a reçu de la formation structurée et cette preuve doit être signée par le représentant du fabricant ou une personne au service de la même entreprise que celle où travaille le candidat. L’opérateur de niveau 1 est exempté de toute formation supplémentaire à l’étape du renouvellement de sa certification.

Le candidat doit soumettre une copie du journal des vérifications des dispositifs de sécurité selon les directives précisées au paragraphe 2.3 – 9 du Code de sécurité 34. **


Le candidat doit présenter une copie signée du Code de conduite de RNCan. Le candidat doit payer les frais de renouvellement.

Frais de renouvellement: payables à RNCan Frais de traitement de la demande: 100 $ Total: 100 $

Il faut deux (2) semaines à l'Organisme de certification en END pour traiter une demande.

Si le candidat est en retard pour le renouvellement, jusqu'à six mois après la date de l'expiration de sa certification, il peut faire le renouvellement avec un paiement additionnel de $50. Si plus de six mois au delà de la date de l'expiration de sa certification, le candidat ne peut pas faire le renouvellement mais doit faire la recertification. Le renouvellement prolonge la période de la certification par trois (3) ans de date d'émission de dernière certification Recertification de l’opérateur d’analyseurs à fluorescence X À l’approche de la date de renouvellement* (p. ex., environ six ans après la première certification), le candidat ou la candidate peut faire une demande de ré-certification.

Le candidat ou la candidate doit remplir un formulaire de demande de ré-certification de RNCan.

Le candidat ou la candidate doit fournir un formulaire de vérification de photo dûment rempli de même que deux photos.

L’opérateur ou l’opératrice possédant la certification de niveau 1 doit fournir une attestation de formation en FRX signée par un opérateur ou une opératrice


Version 3 - Révisé 17 Décembre 2010 d’analyseurs FRX possédant la certification de niveau 2, lequel est un représentant, une représentante du fabricant ou est employé par la même entreprise que le candidat ou la candidate.


L’opérateur ou l’opératrice possédant la certification de niveau 2 doit fournir une attestation de formation en FRX signée par un représentant, une représentante du fabricant ou une personne au service de la même entreprise que celle où travaille le candidat possédant la certification de niveau 2.


Le candidat doit soumettre une copie du journal des vérifications des dispositifs de sécurité selon les directives précisées au paragraphe 2.3 – 9 du Code de sécurité 34. **


Le candidat doit présenter une copie signée du Code de conduite de RNCan. Le candidat doit payer le traitement de sa demande, l’examen et l’utilisation du

centre d’essai. Le candidat doit réussir aux examens de la recertification.

Après que chaque tentative d'examen, accordent svp trois semaines pour que l'agence à l'Organisme de certification en END traite les résultats d'examen et pour donne sa notification au candiate.

Frais pour recertification Payables à RNCan Centre d’examen Frais de traitement de la demande 100 $

Examen sur la sécurité - niveau 1 150 $ 50 $ Total niveau 1 250 $ 50 $

Examen sur le code 34 – niveau 2 150 $ 50 $ Total niveau 2 $400 100 $

La recertification est valide pour trois (3) ans à partir de la date de la recertification. Un seul renouvellement est permis. Après ce renouvellement, l’opérateur doit obtenir une recertification. L’information importante concernant le renouvellement et le recertification. *C’est la responsabilité de l’opérateur d’analyseurs à fluorescence X (pas RNCan) de se rendre compte de la date de l'expiration de sa certification. Quand la date de l'expiration s'approche, c’est la responsabilité de candidat de s'appliquer à NRCan pour le renouvellement ou la recertification. Note : NRCan n'informera pas l'opérateur qu'il est temps pour le renouvellement ou le recertification.



Terminaison de Certification ** Au cas où le candidat ne pourrait pas fournir une copie du journal des vérifications des dispositifs de sécurité selon le Code de sécurité 34 (l'article 9 de la section 2.3), la certification du candidate sera terminée de manière permanente parce que c'est une violation de l'article 2 du code de conduite de RNCan, une désobéissance d’un code sous lequel il travaille. En outre, la certification FRX du RSO (FRX) de la compagnie sera terminée de manière permanente parce que, sous le Code de sécurité 34 (l'article 15 de la section 2.2.1), le RSO est responsable pour conduire des examens trimestriels du journal des vérifications signé et daté de l'opérateur de FRX. C'est une violation de l'article 2 du code de conduite de RNCan, une désobéissance d’un code sous lequel il travaille.

Toute personne ne détenant pas la certification FRX ou dont la certification FRX est échue ne peut faire l’usage d’un tube à rayons X selon les analyseurs FRX. Le non-respect de cette exigence pénalisera la personne et son employeur.



Programme de la formation des opérateurs d’analyseurs FRX La formation officielle sera offerte par un opérateur ou une opératrice d’analyseurs FRX possédant la certification de niveau 2, lequel est : a) un représentant ou une représentante du fabricant d’analyseurs FRX (y compris les fournisseurs canadiens) apte à former toute personne quant à l’utilisation des appareils à fluorescence X dudit fabricant; b) un employé ou une employée d’une entreprise ayant acheté un appareil à fluorescence X apte à former les autres employés de ladite entreprise quant à l’utilisation de cet appareil à fluorescence X particulier. Toute formation doit être authentifiée par écrit par l’agent ou l’agente de formation.

Minimum de 2 heures – démonstration et pratique de l’utilisation de l’analyseur pour la prise de mesures précises

Minimum de 2 heures - démonstration et pratique du réglage, de la manipulation, du fonctionnement, de l’entretien et de l’entreposage sécuritaires de l’analyseur.

Minimum de 3 heures – pour aperçu d’ensemble du matériel qui est contenu dans le livret de FRX Note: Toutes les questions d’examens sont basées sur le livret de FRX. Afin de réussir aux examens de FRX, tout candidat doit étudier par lui-même tout le contenu de ce livret en plus de suivre la formation de 3 heures donnant un aperçu de ce livret. Les heures de formation recommandées pour se familiariser avec le contenu de ce livret sont celles qui sont mentionnées.

THÈME TEMPS DE FORMATION RECOMMANDÉ (heures) 1. Propriétés fondamentales de la matière 1,0 2. Types de rayonnement 1,5 3. Principe de la fluorescence X 0,5 4. Analyseurs de fluorescence X 1,5 5. Sources d’erreur 1,0 6. Fonctionnement des analyseurs à fluorescence X 1,0 7. Applications de la fluorescence X 1,0 8. Interaction du rayonnement avec la matière 0,5 9. Effets biologiques du rayonnement 1,5 10. Détection du rayonnement 0,5 11. Pratiques sécuritaires du travail en fluorescence X 0,5 12. Exigences réglementaires applicables 1,5 Total (heures) 12,0 Note : Certaines parties de ce livret portent la mention Référence. L’examen de qualification ne contiendra aucune question portant sur les informations de référence. Nous fournissons ces informations afin d’aider le candidat ou l’opérateur à mieux comprendre certaines notions.



Table des matières Avant-propos................................................................................................................. ii Introduction ................................................................................................................... v Niveaux de FRX certification et examens .................................................................. vi

Niveau 1.......................................................................................................................................... vi Niveau 2.......................................................................................................................................... vi

Exigences pour la certification, le renouvellement et la recertification ................. vii Première certification en fluorescence X .............................................Error! Bookmark not defined. Renouvellement de la certification en fluorescence X......................................................................viii Recertification de l’opérateur d’analyseurs à fluorescence X ...........................................................viii L’information importante concernant le renouvellement et le recertification....................................... ix

Programme de la formation des opérateurs d’analyseurs FRX ............................... xi Table des matières............................................................ Error! Bookmark not defined. 1. Propriétés fondamentales de la matière ................................................................. 1

1.1 Atomes, éléments, molécules et composés ........................................................... 1 1.2 Particules atomiques : propriétés des protons, électrons et neutrons .................... 2 1.3 Structure atomique................................................................................................. 2 1.4 Le numéro atomique et le nombre de masse ......................................................... 3

2. Types de rayonnement ............................................................................................. 4 2.1 Spectre électromagnétique .................................................................................... 6 2.2 Le rayonnement pénétrant : les rayons X et gamma.............................................. 6 2.3 Sources de rayons gamma (référence) .................................................................. 7 2.4 Production de rayons gamma (référence) .............................................................. 8

Référence......................................................................................................................................... 8 2.5 Sources de rayons X.............................................................................................. 9 2.6 Rayons X du bremsstrahlung ................................................................................. 9 2.7 Raies d’émission caractéristiques ........................................................................ 11

3. Principes de la fluorescence X............................................................................... 13 3.1 Énergies caractéristiques des rayons X émis par les éléments............................ 14

4. Analyseurs par fluorescence X (analyseurs FRX)................................................ 16 4.1 Constituants principaux ........................................................................................ 16 4.2 Appareil à fluorescence X .................................................................................... 16 4.3 Détection des rayons X ........................................................................................ 17 4.4 Analyseur multi-canaux ........................................................................................ 19

Difficultés : le spectre d’énergie ...................................................................................................... 20 4.5 Ordinateur ............................................................................................................ 21

Élimination de l’interférence spectrale provenant du fond et des chevauchements .......................... 21 Calcul des concentrations............................................................................................................... 22 Étalonnage ..................................................................................................................................... 22

5. Sources d’erreur...................................................................................................... 23 5.1 Erreurs systématiques et aléatoires ..................................................................... 23

Erreurs systématiques (biais).......................................................................................................... 23 Erreurs aléatoires (imprécision) ...................................................................................................... 23

5.2 Exactitude, précision et biais................................................................................ 23 Biais ............................................................................................................................................... 23 Précision ........................................................................................................................................ 24


Version 3 - Révisé 17 Décembre 2010 Exactitude ...................................................................................................................................... 24 L’écart-type (ET ou )..................................................................................................................... 25 Référence....................................................................................................................................... 26

6. Fonctionnement de l’analyseur à fluorescence X ................................................ 27 6.1 Avantages des analyseurs à fluorescence X portatifs .......................................... 27 6.2 Limites des analyseurs à fluorescence X portatifs................................................ 27 6.3 Éléments habituels des analyseurs...................................................................... 28

1 – Bibliothèques (pour l’analyse des alliages) ................................................................................ 28 2 – Paramètres instrumentaux et étalonnage .................................................................................. 28 3 - Affichages ................................................................................................................................. 28 4 - Prises externes.......................................................................................................................... 28

6.4 Modes d’essai ...................................................................................................... 30 Paramètres fondamentaux.............................................................................................................. 30 Normalisation Compton .................................................................................................................. 30 Comparaison de spectres ............................................................................................................... 31 Étalonnage empirique..................................................................................................................... 31

6.5 Utilisation de l’analyseur à fluorescence X - Généralités...................................... 32 7. Applications de la fluorescence X ......................................................................... 34

7.1 Identification et analyse chimique des alliages..................................................... 34 Considérations sur les échantillons d’alliages.................................................................................. 34 Alliages – Réduction des erreurs .................................................................................................... 34

7.2 Analyse des sols .................................................................................................. 35 Échantillons de sol - Considérations ............................................................................................... 35 Sols – Réduction des erreurs.......................................................................................................... 36

7.3 Analyse des minerais ........................................................................................... 36 Prospection et exploration .............................................................................................................. 36 Utilisations en extraction minière..................................................................................................... 37 Considérations relatives aux échantillons de minerais..................................................................... 37 Minerai – Réduction des erreurs ..................................................................................................... 37

7.4 Comment obtenir des données de qualité............................................................ 39 Systèmes de mesure basés sur la performance.............................................................................. 39 Plan d’analyse de l’échantillonnage ................................................................................................ 39 Objectifs de qualité des données - Processus ................................................................................. 39

8. Interaction du rayonnement avec la matière......................................................... 40 8.1 Ionisation.............................................................................................................. 40 8.2 Interaction du rayonnement avec la matière ........................................................ 40 8.3 Unités d’exposition au rayonnement : le coulomb/kg et le rœntgen ..................... 41 8.4 Atténuation du rayonnement électromagnétique.................................................. 41

9. Effets biologiques du rayonnement ...................................................................... 43 9.1 Unités de la dose absorbée : le gray et le rad (toute substance) ......................... 43 9.2 Unités de dose équivalente : le sievert et le rem (effets biologiques)................... 43 9.3 Norme de 1990 de la CIPR relative aux limites de dose ...................................... 45 9.4 Rayonnement naturel ........................................................................................... 45 9.5 Radiosensibilité des organes – radiolésions et rétablissement ............................ 46 9.6 Symptômes du mal des rayons ............................................................................ 46 9.7 Irradiation aiguë et dommages corporels ............................................................. 46 9.8 Contrôle de l’exposition du personnel au rayonnement........................................ 49 9.9 Le concept d’ALARA (As Low As Reasonably Achievable).................................. 49

10. Détection du rayonnement ................................................................................... 51


Version 3 - Révisé 17 Décembre 2010 10.1 Les instruments de détection et de mesure du rayonnement ............................. 51

Chambres d’ionisation .................................................................................................................... 51 Tubes de Geiger-Mueller ................................................................................................................ 51 Dosimètres de poche...................................................................................................................... 51 Dosifilms [Rarement utilisés de nos jours] ....................................................................................... 52

10.2 Contrôle des rayonnements reçus par le personnel ........................................... 52 Contrôle du rayonnement reçu par tout le corps.............................................................................. 52 Contrôle du rayonnement reçu par les extrémités (bague dosimètre) .............................................. 52 Les dosimètres personnels : modèle de poche et électronique........................................................ 53

10.3 Radiamètres....................................................................................................... 53 10.4 Rapport d’observation avec le radiamètre.......................................................... 53

11. Pratiques sécuritaires du travail en FRX............................................................. 55 11.1 Caractéristiques de l’analyseur FRX .................................................................. 55 11.2 Étiquettes FRX ................................................................................................... 55 11.3 Détermination des zones à accès restreint – affichage et surveillance dans ces zones.......................................................................................................................... 56 11.4 Temps, distance et blindage permettant de réduire l’exposition au rayonnement57 11.5 Contrôle des analyseurs FRX lorsqu’ils ne sont pas utilisés .............................. 58

12. Exigences réglementaires canadiennes applicables ......................................... 60 12.1 LDER : Loi sur les dispositifs émettant des radiations de 1985.......................... 60 12.2 Partie XIV de l’annexe II du RDER et portant sur la conception de l’équipement62 12.3 Code de sécurité 34 : Les appareils de radiologie industriels – radioprotection et sécurité....................................................................................................................... 64 12.4 Sommaire de responsabilités de sécurité de FRX.............................................. 72

Annexe 1 : Énergies (keV) des lignes K et L (Référence) ........................................ 76 Annexe 2 : Formulaires de FRX ................................................................................. 79



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1. Propriétés fondamentales de la matière

1.1 Atomes, éléments, molécules et composés Notre monde physique est composé de matériaux fondamentaux appelés éléments. Élément : Désigne une substance chimique fondamentale qu’on ne peut diviser en substance plus simple par les moyens chimiques. (P. ex. l’hydrogène, l’oxygène, le sodium, le chlore, etc.)

L’unité fondamentale de chaque élément est l’atome. Bien qu’il soit minuscule, tout atome possède l’ensemble des propriétés chimiques propres à un élément. Atome : La plus petite portion de matière possédant toutes les propriétés chimiques d’un élément. Il est formé d’un noyau central, composé de protons chargés positivement et de neutrons électriquement « neutres » et, autour de ce noyau, d’électrons en orbite portant une charge négative.

Toutes les substances sont formées d’une combinaison d’atomes. Les atomes du même élément peuvent se combiner pour former des molécules du même élément. Ils peuvent aussi s’allier à différents éléments pour former des molécules d’une nouvelle substance. Molécule : La plus petite particule d’une substance qui possède les propriétés physiques et chimiques qui lui sont propres. Une molécule est formée d’un ou plusieurs atomes, d’un ou plusieurs éléments. Exemple : Les atomes d’hydrogène (H) ne se présentent pas un atome à la fois, mais se combinent avec un deuxième atome d’hydrogène pour former une molécule de gaz hydrogène : H2. Exemple : La plus petite particule d’eau (H2O) qui peut exister est une molécule composée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. Composé : Une substance pure, formée de deux ou plusieurs éléments qui sont liés chimiquement dans une proportion fixe et définie en masse. Exemple : L’eau (H2O) est un composé formé par la liaison chimique de deux atomes de l’élément hydrogène (H) et d’un atome de l’élément oxygène (O). Ainsi, 2H + O font H2O.




1.2 Particules atomiques : propriétés des protons, électrons et neutrons Les composants de l’atome

De même que les corps sont formés d’atomes, les atomes sont composés de trois particules fondamentales appelées protons, neutrons et électrons. Ces particules déterminent les propriétés, la charge électrique et la stabilité d’un atome.

Les protons : Ils se trouvent dans le noyau (le coeur) d’un atome. Ils portent une charge électrique positive. Leur nombre dans le noyau détermine l’identité de l’élément.

Les neutrons :

Ils se trouvent dans le noyau de tout atome, excepté l’hydrogène (H). Ils ne portent pas de charge électrique. Leur masse est légèrement supérieure à celle d’un proton.

Les électrons :

De même que les planètes tournent autour du soleil, les électrons tournent autour du noyau dans des orbitales précisément espacées que l’on appelle couche.

Ils portent une charge électrique négative. Ils déterminent les propriétés chimiques d’un atome. Leur masse est minuscule, seulement 1/1840 fois celle d’un proton.

1.3 Structure atomique On peut diviser la structure d’un atome en deux parties principales : le noyau et les couches électroniques qui l’entourent.

Le noyau : Il est au centre de l’atome. Il est composé de protons et de neutrons. Il émet un champ électrique positif. Il porte presque toute la masse de l’atome.

Les protons et les neutrons d’un noyau sont très fortement liés par les forces nucléaires.




Les couches électroniques : Elles encerclent le noyau d’un atome à des distances fixes

équivalent à des niveaux d’énergie discrets et distincts; les électrons des couches les plus internes ont plus d’énergie.

Elles portent un nombre précis d’électrons. Elles produisent un champ électrique négatif. Elles régissent les réactions chimiques.

Les électrons (-) sont maintenus dans leur orbitale grâce à leur attraction électro-magnétique pour les protons (+) du noyau. De même que les planètes orbitent autour du soleil, les électrons tournent autour du noyau dans des orbitales rigoureusement espacées, appelées couches. La distance entre les couches est typique de chaque élément. L’énergie d’un électron varie en fonction inverse de sa distance du noyau. Les électrons dans la couche la plus interne (K) sont ceux les plus fortement liés au noyau. Ils ont, ainsi, plus d’énergie que les électrons des couches externes (L, M, N, O et P). Chaque couche électronique peut porter un nombre maximal d’électrons : Référence : K = 2 L = 8; M = 8 ou 18; N = 8, 18 ou 32; O = 8 ou 18; P = 8.

Chaque élément a sa propre configuration d’électrons, couches d’énergie différente. L’unité d’énergie utilisée à l’échelle atomique est l’électronvolt (eV). 1 eV = l’énergie acquise par un électron traversant un potentiel de 1 volt. L’électronvolt est une petite unité d’énergie, c’est pourquoi on utilise souvent des unités plus grosses : 1 keV = un millier d’électronvolts 1 MeV = un million d’électronvolts

1.4 Le numéro atomique et le nombre de masse Chaque atome d’un élément possède le même nombre de protons dans son noyau. On utilise ce nombre, le numéro atomique pour désigner précisément chaque élément. Numéro atomique (Z) : Nombre de protons dans le noyau d’un atome. Nombre de masse (A) : Somme du nombre de protons et de neutrons d’un noyau. Masse atomique : Moyenne pondérée des nombres de masse des isotopes d’un

même élément. Isotopes : Se dit des atomes d’un élément ayant le même numéro atomique (donc

les mêmes propriétés chimiques), mais dont le nombre de masse diffère (compte différent de neutrons dans le noyau).

K L M N O




Rayon gamma

Particule alpha

Particule bêta

Neutron

Rayon X

2. Types de rayonnement Le rayonnement est composé d’ondes invisibles ou de particules énergétiques qui peuvent affecter la santé humaine s’ils sont reçus en trop grande quantité. Il existe deux types distincts de rayonnement : les rayonnements non-ionisants et ionisants. Ionisation : division d’une molécule en ces atomes constituants électriquement chargés (ions), enlèvement d’électrons d’un atome neutre. Les ions portent une charge positive (due à un manque d’électrons) ou négative (due à un surplus d’électrons).Chimiquement, les ions sont très réactifs et essaient de rede-venir neutres en se combinant avec des ions qui portent une charge opposée. Une réaction chimique se produit lorsque des ions de deux éléments se combinent pour former un nouveau composé. Rayonnement non-ionisant : Le rayonnement non-ionisant ne porte pas suffisamment d’énergie pour ioniser un atome (p. ex. entre ~4 et 25 eV sont nécessaires pour éjecter les électrons d’un atome neutre). Les ondes radio, les micro-ondes, la lumière sont des formes de rayonnement non-ionisant. Bien que ces rayonnements peuvent causer des dommages biologiques, comme les brûlures, ils sont moins dangereux que le rayonnement ionisant. Rayonnement ionisant : Le rayonnement ionisant porte assez d’énergie pour ioniser un atome (>4 eV). Le rayonnement ionisant constitue un souci pour la santé puisqu’il peut modifier la structure chimique des cellules vivantes. Or, ces changements chimiques peuvent nuire au fonctionnement normal des cellules. Une exposition suffisante au rayonnement ionisant peut provoquer la perte des cheveux, des changements dans le sang, différentes maladies, voire la mort. Il existe quatre types de rayonnement ionisant : les particules alpha, les particules bêta, les neutrons, les rayons gamma ou rayons X (analyseurs FRX) Le pouvoir de pénétration des quatre types de rayonnement diffère énormément.




Particule alpha

Particule bêta

Rayon gamma

Papier Corps humain Métal Béton

Les particules alpha : (référence)

Formées de deux protons et de deux neutrons, elles sont massives. Elles portent deux charges positives et sont émises par les noyaux. Elles ionisent la matière en arrachant des électrons (-) aux atomes.

Portée : Les particules alpha peuvent traverser entre un ou deux pouces d’air. Blindage : Elles sont arrêtées par une feuille de papier ou la couche superficielle de

la peau (la peau morte). Danger : Elles ne constituent pas un danger de rayonnement externe, elles sont

très dangereuses si on ingère une source.

Les particules bêta : Elles sont identiques aux électrons : leur masse est minuscule et elles

portent une charge négative (-). Elles sont émises par les noyaux atomiques. Elles ionisent les atomes en éjectant des électrons (-) de leur orbite.

Portée : Les particules bêta peuvent traverser environ dix pieds d’air. Blindage : Elles sont arrêtées par un blindage de quelques millimètres de plastique,

de verre ou une feuille métallique. Danger : À courte distance de leur source, elles posent un danger externe pour la

peau et les yeux. Si une source est ingérée ou inhalée, le rayonnement bêta peut poser un danger aux tissus internes du corps.

Les neutrons : (référence) Ils sont produits par la désintégration naturelle de certains éléments

radioactifs, ainsi que dans les réacteurs nucléaires ou les accélérateurs de particules.

Ils peuvent diviser les atomes par fission ce qui produit deux atomes instables, ou plus, qui se désintègreront en produisant un rayonnement ionisant composé de particules alpha et bêta et de rayons gamma.




Certains atomes peuvent absorber les neutrons (fusion) ce qui provoque la création d’un atome possiblement radioactif en fonction de l’élément de départ.

Portée : Les neutrons peuvent traverser plusieurs centaines de pieds d’air. Blindage : Une barrière très épaisse de matériel de blindage est nécessaire pour

arrêter ces particules très pénétrantes. Les meilleurs matériaux de blindage sont ceux riches en oxygène (l’eau, le béton ou le plastique).

Danger : Ils constituent principalement un danger externe, étant donné leur portée et leur pouvoir de pénétration.

2.1 Spectre électromagnétique On désigne sous le terme de spectre électromagnétique l’ensemble de toutes les fréquences, et donc de toutes les énergies, de toutes les ondes électromagnétiques, du 60 Hz circulant dans les fils électriques jusqu’aux rayons cosmiques les plus énergétiques.

On se rappellera que quatre électronvolts d’énergie sont nécessaires pour l’ionisation. En voyageant de gauche à droite du graphique, on atteint cette quantité d’énergie dans l’ultraviolet. Les rayons X et gamma sont donc ionisants.

2.2 Le rayonnement pénétrant : les rayons X et gamma Les rayons X et gamma sont des ondes électromagnétiques, ou photons, de haute énergie; ils n’ont ni masse ni charge électrique.

10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2 100 102 104 106 108 1010 Énergie (keV)

Fréquence (Hz) 102 104 106 108 1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1022

Éner

gie

élec

triq

ue

O

ndes

AM

Ond

es F

M

M

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-ond

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Infr

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R

ayon

s ga

mm

a

R

ayon

s co

smiq

ues

Lumière visible

Ray

ons

X




Portée : Puisque les rayons X et gamma ont beaucoup

d’énergie et n’ont ni charge ni masse, ils sont très pénétrants et peuvent parcourir de grandes distances. Les rayons émis par fluorescence ont peu

d’énergie (~40 keV). Leur portée est d’environ trois mètres dans l’air.

Blindage : Les meilleurs matériaux de blindage contre les

rayons X et gamma sont les substances denses comme le plomb, l’acier ou le béton.

2.3 Sources de rayons gamma (référence) Seules certaines combinaisons particulières de neutrons et de protons donnent des atomes stables. Toute autre combinaison produit un atome instable qui, en bout de ligne, se désintégrera en libérant de l’énergie sous la forme de particules chargées et de rayons gamma. Les rayons gamma proviennent de la désintégration des noyaux d’atomes – la radioactivité. Radioactivité : Propriété de certains éléments dont le noyau atomique se désintègre spontanément ce qui conduit à la transformation graduelle de tous les éléments originaux en des isotopes stables de cet élément ou d’un autre élément. Ce processus s’accompagne de l’émission de particules de haute énergie et de rayons gamma.

Les sources de rayons gamma utilisées dans les analyseurs à fluorescence X ont une énergie entre 5 et 90 keV.

Rayon X ou gamma

Il n’existe pas de différence observable entre les rayons X et gamma. La seule distinction fondamentale entre ces deux types de rayons est leur origine. Les rayons X sont produits par l’accélération d’électrons tandis que les rayons gamma proviennent de la désintégration radioactive de noyaux atomiques.

Note : Les rayons gamma émis par les atomes radioactifs ne présentent pas un spectre continu, mais ont plutôt des énergies discrètes caractéristiques de l’isotope qui subit une désintégration.




2.4 Production de rayons gamma (référence) Les rayons gamma sont émis par la désintégration spontanée des noyaux atomiques. Les isotopes instables de certains éléments se désintègrent plus facilement. Les isotopes radioactifs généralement utilisés pour les analyses de fluorescence par rayons X sont le cadmium 109 et l’américium 241. On produit ces isotopes radioactifs dans des réacteurs

nucléaires en exposant à un flux intense de neutrons, des isotopes non radioactifs du cadmium et de l’américium.

Unités de radioactivité – le curie (Ci) On mesure la radioactivité d’une matière comme le nombre d’atomes subissant une désintégration radioactive dans un temps donné. L’unité de mesure de ce taux de désintégration est le curie. 1 Ci = 3,7 x 1010 désintégrations par seconde. L’unité internationale de radioactivité est le becquerel (Bq). 1 Bq = 1 désintégration par seconde. La période Le taux de désintégration d’un atome instable est prévisible et est caractéristique d’un radio-isotope donné. Supposons que nous ayons cent atomes; après un certain temps, cinquante (soit la moitié) se seront désintégrés. Le temps nécessaire pour ces désintégrations est la période; autrement dit, le temps nécessaire pour que l’activité originale d’un radio-isotope décroisse de moitié. Référence Le tableau ci-dessus donne les énergies, les intensités et les périodes d’isotopes radioactifs communément utilisés.

Énergie des rayons gamma, intensité et période des isotopes radioactifs courants Isotope Énergie (keV) Intensité (R/h/Ci à 1 mètre) Période Cobalt 60 1,170 et 1,330 1,3 5,3 ans Iridium 192 310 et 470 0,48 74 jours Césium 137 660 0,32 30 ans Ytterbium 169 60, 200 0,125 32 jours Quelques radio-isotopes utilisés dans certains analyseurs FRX – intensité de source ~ 10 à 50 mCi Thulium 170 52, 84 0,025 129 jours Américium 241 Raies jusqu’à 59,5 0,31 432,7 ans Cadmium 109 214 462,6 jours Fer 55 231 2,73 ans

noyau

particule éjectée

rayon gamma




Cobalt 57 836 271,8 jours

2.5 Sources de rayons X On distingue deux types de rayons X, selon leur source : le bremsstrahlung au rayonnement de freinage : spectre continu, source :

accélération d’électrons caractéristique : raie d’émission, source : transition entre deux couches

électroniques

2.6 Rayons X du bremsstrahlung « Bremsstrahlung » contient le mot allemand brems, qui signifie freinage. Ce terme a été créé pour décrire le rayonnement pénétrant, alors inconnu, (les rayons X) émis par l’impact soudain d’électrons très rapides sur une cible de métal. Le bremsstrahlung, ou rayonnement de freinage, se produit dans des tubes à rayons X spécialement conçus ou dans toute substance bombardée par des électrons très rapides qui sont soudainement freinés ou qui changent de direction. Production des rayons X Un tube industriel à rayons X moderne est formé

d’une enveloppe céramique dans laquelle l’air a été évacué. Les électrons sont émis par une cathode négative (-) et accélérés par une tension de plusieurs milliers de volts. Les électrons rapides freinent abruptement lorsqu’ils frappent l’anode chargée positivement (+). Cette décélération rapide des électrons produit le bremsstrahlung : un spectre continu de rayons X, qui s’étend en énergie de quelques milliers de volts jusqu’à la tension maximale créée d’un bout à l’autre du tube.

Un tube industriel de rayons X ordinaire produit des rayons dont l’énergie se trouve entre 10 et 400 kilovolts (keV), alors que les accélérateurs nucléaires peuvent produire des rayons X dont l’énergie peut être aussi élevée que 10 MeV.

Un tube à rayons X de 40 keV utilisé pour la fluorescence X émet des rayons dont l’énergie se situe entre 8 et 40 keV, avec un maximum d’intensité à environ la moitié du maximum, soit ~20 keV.

La tension électrique d’un bout à l’autre du tube fixe l’énergie maximale des rayons X.

Toute particule chargée émet un rayonnement électromagnétique lorsqu’elle est accélérée. Accélération : se dit de toute modification de la vitesse : augmentation, diminution ou changement de direction.




Les tubes à rayons X utilisés dans les analyseurs FRX présentent normalement une tension électrique d’environ 40 keV. Ainsi, la valeur maximum du spectre de rayons X produits est de 40 keV (40 000 électronvolts).

L’intensité du courant traversant le tube détermine l’intensité du faisceau de rayons X.

Les tubes des analyseurs FRX sont habituellement traversés par un courant entre ~2 à 25 microampères.

Pour garantir la production efficace de rayons X, l’anode cible doit pouvoir freiner rapidement les électrons (sa densité doit être élevée) et ne pas fondre sous la chaleur produite par les impacts électroniques. Il s’agit souvent du tungstène, bien que l’argent (Ag) soit utilisé en fluoroscopie X. L’anode cible est souvent inclinée à 45°de façon à orienter le flux de rayons X dans la direction voulue. Les analyseurs FRX sont munis d’une « fenêtre » spéciale, constituée d’une lame fine, d’un métal dur et peu dense, comme le béryllium, pour permettre le passage des rayons X de moindre énergie.

La majorité des rayons X émis par un tube forme un spectre continu, le rayonnement de freinage, généré par la décélération des électrons. L’énergie maximale du spectre des rayons X produits dans un tube équivaut à la tension appliquée d’un bout à l’autre du tube. Par exemple : un tube de 50 keV produira des rayons X dont l’énergie maximale sera de 50 keV. Toutefois, la majorité des rayons X émis auront une énergie inférieure. Maximum d’intensité = ~1/2 max = ~25 keV.

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Longueur d’onde (10-10 m)

50 keV

40 keV

30 keV

20 keV

Rayons X émis par le bombardement électronique à des tensions différentes d’une cible de tungstène

Inte

nsité

s re

lativ

es




2.7 Raies d’émission caractéristiques Le bombardement électronique de certains éléments produit, en plus du rayonnement de freinage, des raies d’émission dans les rayons X, dont les énergies sont propres à ces éléments, on les appelle rayons caractéristiques. Rayons X caractéristiques : raies d’émission dans les rayons X causées la chute d’électrons d’une couche à une autre.

Les électrons à grande vitesse et les rayons X émis par bremsstrahlung peuvent éjecter des électrons des couches intérieures des atomes. Les trous sont rapidement comblés par les électrons qui tombnet des couches externes plus éloignées. Ceci se traduit par l’émission de rayons X caractéristiques ayant des énergies discrètes, correspondant aux différences d’énergie entre les couches électroniques externes et internes de l’atome.

L’émission des rayons X caractéristiques est la base de l’analyse par fluorescence X.

En analyse par fluorescence X, la source importante de rayons X est le mouvement des électrons à l’intérieur même des atomes. La chute de l’électron d’une couche externe à une couche interne s’accompagne de l’émission d’un rayon X ayant une énergie précise. L’énergie du rayon X émis est caractéristique de la différence d’énergie entre deux couches électroniques. Chaque élément présente des écarts précis entre les couches électroniques. En d’autres mots, le niveau d’énergie de chaque couche électronique et la différence d’énergie entre les couches diffèrent d’un élément à l’autre. C’est pourquoi on dit de ces rayons X qu’ils sont caractéristiques de l’élément qui les a émis. On utilise une terminologie particulière pour décrire les rayons X émis par les transitions d’une couche électronique à l’autre. (P. ex. K-alpha) La première lettre (K, L, M, N ou O) indique la couche d’arrivée de l’électron. La seconde lettre (alpha [] ou bêta []) indique la couche d’où provient l’électron.

Inte

nsité

s re

lativ

es

bremsstrahlung

Énergie (keV)

rayons X caractéristiques

Rayons X émis par le bombardement d’une cible de molybdène par des électrons de 30 keV

0 10 20 30

K() = 17,4 keV

K() = 19,8 keV

M L K

K-alpha

K-bêta




= la couche externe immédiatement supérieure, = la deuxième couche externe. K- = chute de l’électron sur la couche K depuis la couche L

K- = chute de l’électron sur la couche K depuis la couche M L- = chute de l’électron sur la couche L depuis la couche M L- = chute de l’électron sur la couche L depuis la couche N

Voici les énergies des rayons X caractéristiques émis par des éléments entrant dans la composition d’aciers courants.

Référence : Énergie caractéristique d’un rayon X (keV) Élément Symbole Numéro atomique K- K- L- L- Vanadium V 23 4,95 5,43 0,51 0,52 Chrome Cr 24 5,41 5,95 0,57 0,58 Manganèse Mn 25 5,9 6,49 0,64 0,65 Fer Fe 26 6,4 7,06 0,70 0,72 Cobalt Co 27 6,93 7,65 0,78 0,79 Nickel Ni 28 7,47 8,26 0,85 0,87

Chaque élément est caractérisé par les énergies différentes des deux raies caractéristiques émises par un électron tombant sur la couche K. Pour un élément donné, on trouve une différence d’environ 500 eV entre les raies K- et K-. Cependant, lorsque plusieurs de ces éléments sont présents dans un alliage, il peut être difficile de distinguer et d’identifier certaines raies peu espacées. P. ex. la raie K- (5,95 keV) du chrome (Cr) et la raie K- (5,9 keV) du manganèse (Mn).




Rayonnement X primaire

Zone d’analyse

Rayon X

ÉCHANTILLON MÉTALLIQUE

rétrodiffusé Rayon X rétrodiffusé

3. Principes de la fluorescence X Dans un analyseur FRX l’échantillon est bombardé par des rayons X. Ceci produit l’émission d’électrons, de rayons X du bremsstrahlung et de raies caractéristiques de rayons X. Certains rayons X interagissent avec les électrons des couches K et L dans l’échantillon ce qui provoque leur éjection. Les trous créés dans la couche K (ou L) sont immédiatement remplis par les électrons tombant des couches externes L, M ou N. Chaque transition électronique émet un rayon X caractéristique (photon de fluorescence) dont l’énergie est égale à la différence d’énergie entre deux couches d’un élément particulier.

Puisque pour un même élément, toutes les couches électroniques ont les mêmes niveaux fixes d’énergie, chaque transition électronique identique se traduira par l’émission d’un rayon X ayant la même énergie discrète. Donc, lorsque des électrons sont éjectés d’atomes du même élément, les rayons X émis que l’on pourra détecter seront identiques. La quantité de rayons X émis par une transition vers la couche K ou la couche L sera proportionnelle au nombre d’atomes du ou des éléments présents dans l’échantillon.

Inte

nsité

(com

ptes

par

sec

onde

) Spectre d’un échantillon de sol contaminé

Raies du tube et diffusion de l’échantillon

Énergie (keV)




La figure ci-dessus montre un spectre d’énergie typique en fluorescence X (intensité en fonction de l’énergie). Il reflète la concentration (intensité) des différents éléments détectés dans un échantillon de sol. Les rayons X caractéristiques de plusieurs éléments sont clairement visibles. Plus un pic est élevé, plus grande est la concentration de cet élément.

3.1 Énergies caractéristiques des rayons X émis par les éléments Le lecteur trouvera à l’annexe 1, une liste des rayons X caractéristiques émis par plusieurs éléments. Pour référence, le tableau ci-dessous indique les rayons X caractéristiques de certains éléments.

Référence : Énergies des rayons X caractéristiques en keV

Élément Symbole Numéro atomique

Raie K-

Raie K-

Raie K-

Raie K-

Hydrogène H 1 0 0 0 0 Carbone C 6 0,282 0 0 0 Néon Ne 10 0,851 0,86 0 0 Sodium Na 11 1,04 1,07 0 0 Magnésium Mg 12 1,25 1,30 0 0 Silicium Si 14 1,74 1,83 0 0 Calcium Ca 20 3,69 4,01 0,34 0 Cuivre Cu 29 8,04 8,9 0,93 0,95 Zinc Zn 30 8,63 9,57 1,01 1,03 Molybdène Mo 42 17,48 19,63 2,29 2,4 Étain Sb 50 25,27 28,5 3,44 3,66 Gadolinium Gd 64 42,6 49,3 6,06 6,71 Tungstène W 74 59,31 67,23 8,39 9,67 Bismuth Bi 83 77,1 87,34 10,84 13,02 Uranium U 92 98,43 111,29 13,61 17,22

On peut tirer du tableau plusieurs informations importantes : Les raies K contiennent beaucoup plus d’énergie (environ sept fois plus) que les

raies L, pour un même élément. Plus le numéro atomique, Z, est élevé, plus les rayons X caractéristiques ont de

l’énergie. Il est difficile de détecter les éléments plus légers que le silicium (Z<14) étant donné

l’atténuation des rayons X de faible énergie (<2 keV) et certaines difficultés de détecteur ou d’électronique. P. ex. on ne peut détecter le carbone avec des analyseurs FRX portatifs.

Pour mesurer la concentration d’éléments lourds (92 U), on utilisera les raies L produites par un tube à rayons X de ~ 20 à 40 keV.

Un tube à rayons X de 20 à 40 keV devrait globalement donner de bons résultats.




Aperçu de la fluorescence X : L’énergie de chaque raie de fluorescence X émise est caractéristique de l’élément qui a été excité. Ainsi, l’analyse des énergies des rayons X caractéristiques émis permet de déterminer quels éléments composent un échantillon. En outre, l’analyse de l’intensité des rayons X émis permet de déterminer la concentration relative de chaque élément. Lors de « l’analyse des alliages » on compare les résultats avec la composition connue de plusieurs alliages, ce qui permet d’obtenir une identification sans équivoque.

Un tube ne pourra produire de rayons X caractéristiques que si sa source d’énergie des rayons est supérieure à l’énergie des raies d’émission. E (tube) > E (atome)




4. Analyseurs par fluorescence X (analyseurs FRX)

4.1 Constituants principaux

Un analyseur à fluorescence X est composé : d’un tube à rayons X miniaturisé, d’un détecteur à rayons X, d’un analyseur multi-canaux (MC), d’un ordinateur

Les rayons X émis par le tube interagissent avec l’échantillon pour produire des rayons fluorescentes caractéristiques des éléments présents. Les rayons X fluorescents tombent sur un détecteur qui les convertit en impulsions électriques. Un analyseur multi-canaux classe les impulsions électriques dans un nombre fixe de canaux d’énergie « quantifiés » (numériques) et compte le nombre d’impulsions correspondant à chaque canal. À la sortie, on obtient un spectre d’énergie : des comptes par seconde, en fonction de l’énergie des photons en keV. Les données de l’analyseur multi-canaux passent à l’ordinateur qui corrige les données pour différents facteurs et calcule la composition chimique de l’échantillon à partir du spectre d’énergie « corrigé ».

4.2 Appareil à fluorescence X Un appareil à fluorescence X portatif contient un tube à rayons X miniaturisé, dont le diamètre est d’environ 20 mm (la taille d’une pièce de 1¢), fonctionnant à une tension entre 15 et 40 keV, et un courant entre 2 et 25 micro-ampères. En dépit de la taille du tube à rayons X, le rayonnement à la fenêtre de sortie atteint environ 30 R/h.

On peut placer différents filtres devant le tube pour modifier le spectre d’émission.

Tube à rayons X

Échantillon

Détecteur

Ordinateur

Analyseur MC




Fenêtre de béryllium

Détecteur

Contrôleur de température

Refroidisseur

Tige de montage

TEC

4.3 Détection des rayons X Les détecteurs de rayons X utilisés dans les analyseurs à fluorescence X portatifs sont miniaturisés : leur diamètre est d’environ 8 mm. Le détecteur est doté d’une fenêtre de béryllium (Z=4) ce qui permet la

transmission des rayons X de basse énergie, sans l’émission d’un rayon X caractéristique supplémentaire. Pour éviter le bruit de fond électronique, ce détecteur à semi-conducteur est maintenu à basse température par un refroidisseur à effet Peltier. La détection de rayons X comprend les étapes suivantes : 1. Conversion des photons X en charges électriques 2. Accumulation d’une charge totale et conversion en impulsion électrique 3. Amplification pour que la hauteur du pic en volts soit proportionnelle à l’énergie

des rayons X.

Spectre d’émission d’un tube à rayons X de 35 keV muni de filtres

Filtre 3 Filtre 2

Filtre 1

0 5 10 15 20 25 30 35 Énergie (keV)

140 100 60 20

Inte

nsité

(com

ptes

par

sec

onde

)




Photon de

Impulsion électrique

Amplificateur Détecteur

basse énergie

Un photon X incident pénètre dans le détecteur et provoque la libération d’un certain nombre de charges électriques. À cause de la tension élevée appliquée sur le détecteur, ces charges se déplacent vers les côtés du détecteur et contribuent à créer une petite variation de tension électrique, laquelle est amplifiée et mesurée. Le photon X progresse pénétrant plus loin dans le détecteur et libérant plus de charges jusqu’à ce qu’il ait perdu toute son énergie et soit finalement absorbé. Pendant ce processus, la tension de sortie du détecteur augmente d’une valeur près de 0, jusqu’à une valeur maximale, puis elle retourne très rapidement à sa valeur initiale, ce qui crée une impulsion électrique. Un photon de haute énergie libère plus de charges qu’un photon de moindre énergie et, donc, créera une impulsion électrique plus intense.

Photon de haute énergie

Amplificateur

Impulsion électrique

Détecteur

La hauteur de l’impulsion électrique est proportionnelle à l’énergie du photon X. Le détecteur émet une série d’impulsions dont la hauteur est proportionnelle à l’énergie des photons X incidents. Si l’on connaît les énergies des rayons X caractéristiques de chaque élément, on pourra utiliser la hauteur des impulsions pour découvrir quels éléments sont présents dans la substance analysée. La détection est un processus statistique. Ainsi, la hauteur des impulsions produites par des photons de même énergie fluctue.




Exemple : On observe des impulsions de 9,7 et 19,5 volts. Ces impulsions correspondent à la raie K- du zinc à 9,6 keV et la raie K- du molybdène à 19,6 keV.

Considérons maintenant un échantillon de zinc ne contenant pas de molybdène. Il est possible que deux photons de 9,7 keV émis par le zinc puissent tomber sur le détecteur au même moment. On obtiendra une impulsion unique dont la hauteur sera 9,7 + 9,7 = 19,4 volts. Ceci pourrait nous faire croire que l’échantillon contient du molybdène.

On notera qu’un détecteur reçoit des milliers de rayons X par seconde.

4.4 Analyseur multi-canaux L’énergie des rayons X caractéristiques est déterminée par le processus de transfert d’une couche électronique à l’autre. Pour identifier les éléments présents dans une substance, on doit, pour l’analyse, enregistrer la hauteur d’impulsion de chaque photon X capté par le détecteur. L’intensité d’un rayon caractéristique dépend du nombre de transitions électroniques identiques. Plus la concentration d’un élément est élevée, plus l’appareil captera de rayons X ayant la même énergie ou la même hauteur d’impulsion. Pour établir la concentration des éléments présents dans un échantillon, on doit compter l’incidence des impulsions de même hauteur, en vue de leur analyse.

La réponse du détecteur doit être rapide, afin de détecter chaque photon X.




Détecteur Amplificateur

Valeur

Inte

nsité

(cps

) C

ompt

es

Hau

teur

d’im

puls

ion

Temps

Hauteur d’impulsion

Com

ptes

Énergie (keV)

Un analyseur multi-canaux trie et compte les impulsions électriques. Comme le montre la figure, ce processus ressemble à celui consistant à compter sa menue monnaie. Une personne prend une pièce, détermine sa valeur (elle trie), et place la pièce dans la case appropriée (1 ¢, 5 ¢, 10 ¢ ou 25 ¢), elle augmente alors le compte de pièces de cette case de « un ». L’analyseur multi-canaux reçoit chaque impulsion électrique émise par le détecteur, détermine sa hauteur en volts (il trie), et augmente de « un » le compte dans la case correspondant à la valeur de tension. Ceci crée un tableau de comptes (en ordonnée) en fonction de la hauteur d’impulsion en volts (en abcisse). Le spectre des rayons X : La hauteur des impulsions reflète l’énergie des photons X (keV). Les comptes reflètent l’intensité du rayonnement. Aux fins de comparaison des graphiques, on normalise les comptes en intervalle de une seconde, ainsi l’ordonnée montre les comptes par seconde (cps).

Difficultés : le spectre d’énergie En pratique, la production d’un spectre d’énergie des rayons X est compliquée par plusieurs facteurs : le bremmstrahlung du tube à rayons X et la diffusion d’électrons le fond de rayonnement de basse énergie produit par les éléments légers élargissement des impulsions dû au détecteur les variations statistiques de la hauteur des impulsions et du taux de comptage le chevauchement des impulsions produites par différents éléments




Comptes par hauteur unitaire des impulsions

Bruit électronique

Pics de fluorescence

Pic de diffusion Compton

Énergie ou hauteur des impulsions

les effets d’absorption de la matrice Résolution spectrale À cause des aspects statistiques de la détection, la hauteur des impulsions fluctue aléatoirement de part et d’autre d’une valeur moyenne. Le détecteur transforme chaque raie d’émission étroite en une impulsion électrique en forme de cloche, large d’environ 200 eV. Le chevauchement spectral se produit lorsque deux pics ne sont pas complètement résolus – difficulté caractéristique des éléments dont le numéro atomique est voisin, comme le Cu et le Zn.

Les deux impulsions d’énergie se chevauchent et forment deux bosses plutôt que deux raies clairement séparées. Puisque l’analyseur brise le spectre d’énergie en une série fixe de case (1024, 2048, etc.), il distribuera les deux bosses dans un certain nombre de cases, plutôt que seulement deux. La résolution d’un système d’analyse FRX est donc limitée. Elle dépend également de l’énergie des photons incidents.

4.5 Ordinateur L’ordinateur est une partie intégrante d’un analyseur FRX. Il remplit plusieurs fonctions : la commande du tube à rayons X, du détecteur et de l’analyseur multi-canaux le calcul du spectre d’énergie et des corrections à lui appliquer l’affichage des informations relatives à la composition chimique de l’échantillon l’identification d’un alliage en comparant le spectre d’énergie de l’échantillon à une

bibliothèque de spectre

Élimination de l’interférence spectrale provenant du fond et des chevauchements Une fois que l’analyseur multi-canaux aura accumulé le spectre d’énergie, l’appareil commence à supprimer mathématiquement le fond et le chevauchement des pics. Le fond est constitué de la diffusion des rayons gamma et X et de la queue de la courbe de chaque impulsion. L’interférence que le fond cause provient d’un processus imparfait de détection des photons et est proportionnelle à la hauteur du pic produit. Les calculs du chevauchement spectral sont effectués pendant l’étalonnage de l’instrument, à partir du spectre d’étalons de référence (matériaux étalons ou étalons appropriés pour un site donné).




Calcul des concentrations Une fois que l’on a obtenu les intensités nettes des rayons X, on peut les convertir en concentrations élémentaires. Cette étape est réalisée grâce à un procédé mathématique – un algorithme – qui utilise des coefficients empiriques et des régressions multi-paramétrées linéaires ou polynomiales. On étalonne l’appareil en mesurant plusieurs étalons contenant des concentrations exactes et précisément connues d’un élément. Le micro-processeur de l’analyseur calcule, pour chaque élément, le facteur de correction.

Relation entre l’intensité et la concentration La concentration (C) des éléments d’un échantillon est directement proportionnelle à l’intensité [I] des rayons X (en comptes par seconde) du spectre. I = N/t = k x Io x C Où : I = intensité des rayons X (comptes par seconde) N = compte net (une fois supprimés le fond et les chevauchements) t = temps d’observation (secondes) k = constante (dépendant de la géométrie du détecteur et de l’échantillon,

de la section efficace et de la matrice) Io = Intensité originale des rayons X C = proportion en masse d’un élément dans le mélange

Coefficient d’absorption de la matrice La présence d’un élément dont le coefficient d’absorption des rayons X est très supérieur (ou inférieur) à celui du reste de l’échantillon peut modifier l’intensité apparente des rayons X émis par un élément cible – même pour une concentration (C) identique de l’élément cible. Ce phénomène peut être la cause d’une erreur dans l’estimation de la concentration de l’élément cible.

Étalonnage Cette opération a pour but d’étalonner l’échelle des énergies des éléments. Les analyseurs FRX sont étalonnés en usine L’utilisateur peut également étalonner l’appareil s’il reproduit les conditions

d’étalonnage en usine Certains analyseurs sont dotés d’un étalon interne permettant de maintenir ou de

vérifier les valeurs de l’étalonnage en usine - L’étalonnage de toute l’échelle d’énergie est automatisé - Étant donnée la stabilité de l’électronique et du détecteur, les valeurs

d’étalonnage sont correctes pendant des jours, voire des semaines. On peut utiliser « l’échantillon de contrôle » fournit par le fabricant, pour vérifier la

précision de l’étalonnage ou des résultats.




5. Sources d’erreur

5.1 Erreurs systématiques et aléatoires On peut classifier les erreurs en erreurs systématiques et erreurs aléatoires.

Erreurs systématiques (biais) Les erreurs systématiques proviennent d’un biais du système de mesure : les résultats sont invariablement trop élevés ou trop bas. On peut réduire les erreurs systématiques par l’étalonnage et le respect de procédures précises.

Erreurs aléatoires (imprécision) Les erreurs aléatoires proviennent de l’incertitude (l’imprécision) d’un appareil de mesure : les résultats diffèrent de la valeur vraie de façon aléatoire et sont statistiquement trop élevés ou trop bas. On peut réduire les erreurs aléatoires en prenant la moyenne des résultats de mesures répétées.

5.2 Exactitude, précision et biais Pour être exacte, une mesure doit être non biaisée et précise. Il est facile de confondre précision, exactitude et biais. La figure ci-dessous aide à comprendre la relation entre ces mots.

Biais Le biais provient d’erreurs systématiques comme une variation de la tension apparue après l’étalonnage ou utilisation de mauvaises constantes d’étalonnage, ce qui introduit une erreur systématique dans chaque mesure. On peut éliminer le biais avec un nouvel étalonnage et en suivant avec soin les procédures prescrites pour les mesures.

1 Non biaisée Imprécise Inexacte

2 Biaisée Imprécise Inexacte

3 Biaisée Précise Inexacte

4 Non biaisée Précise Exacte




Exemple : Aux figures 2 et 3, on peut voir un biais vers le haut et vers la droite. On peut le compenser en utilisant un facteur de correction vers le bas et la gauche.

Précision La précision est une mesure de la cohérence interne d’un groupe de mesures (la proximité mutuelle de chacune des mesures).

Exemple : Sur les cibles, la figure 3 montre des valeurs qui sont précises (en accord l’une avec l’autre), mais qui ne sont pas exactes (elles sont éloignées de la valeur vraie).

En fluorescence X, la précision dépend de facteurs aléatoires tels que : 1. la nature statistique du procédé d’émission de rayons X dans le tube, 2. la nature statistique du processus d’absorption et d’émission des rayons X par

l’échantillon, 3. la nature statistique du processus de détection, 4. les variations imprévisibles provenant du substrat ou de la matrice. Les effets de un à trois décrits plus haut proviennent des aspects aléatoires de la fluorescence X : les atomes de l’échantillon sont excités au hasard. Le détecteur traite des milliers de comptes par seconde. Or, les mesures sont ordinairement prises pendant plusieurs secondes. Puisque l’on dispose de beaucoup de données, on peut utiliser les statistiques. Ainsi, la précision s’accroît comme la racine carrée, N , du nombre, N, de mesures. un nombre 4 fois supérieur de mesures donne 4 = 2 fois plus précis un nombre 100 fois plus élevé de mesures donne 100 = 10 fois plus précis un nombre 10 000 fois plus élevé de mesures donne 10000 = 100 fois plus

précis En fluorescence X, l’augmentation du nombre de comptes diminue l’incertitude du résultat. On peut donc augmenter la précision, en allongeant le temps de mesure. Application pratique

Dans l’acier inoxydable, il peut être difficile de détecter de faibles concentrations de manganèse (Mn) et l’on pourrait ne pas le déceler dans une observation trop courte. En revanche, le molybdène (Mo) donne de bons résultats, même pour une observation courte.

Exactitude L’exactitude est une mesure de la différence entre la valeur mesurée et la valeur vraie. L’erreur (E) = valeur mesurée (M) – valeur vraie (V)




Fréq

uenc

es d

e la

val

eur m

esur

ée M

Écart-type (ET)

% de l’aire totale sous la courbe

68,3 %

95,5 %

La valeur vraie (V) ne peut jamais être connue avec une certitude absolue. En situation réelle, la meilleure approximation de la valeur vraie est la moyenne arithmétique (la précision N ) d’un nombre de mesures, dont les erreurs systématiques (biais) ont été supprimées ou réduites à une valeur négligeable. La précision des mesures en fluorescence X est influencée par des facteurs tels que : la qualité des étalons utilisés lors de l’étalonnage, la procédure d’étalonnage, la durée de la mesure.

L’écart-type (ET ou ) On utilise souvent l’écart-type (ET) pour désigner l’erreur aléatoire de mesures répétées. On désigne la valeur d’un écart-type par la lettre sigma (). Les opérateurs d’appareils à fluorescence X doivent comprendre cette notion. Quelque soit le processus, des mesures répétées d’une quantité x produiront une

gamme de valeurs observées. Si nous traçons le nombre de fois qu’une valeur mesurée apparaît, à l’ordonnée, en fonction des valeurs mesurées (en abcisse), nous obtiendrons une courbe en forme de cloche (une gaussienne), centrée sur la valeur moyenne x . Pour indiquer l’erreur, nous utilisons l’amplitude de la déviation des valeurs mesurées autour de la valeur moyenne : l’écart-type.




Référence

Écart-type, = )1/()( 2 Nxxi

= opérateur de racine carrée = opérateur de la sommation x = moyenne de « i » mesures = xi /N xi - x = déviation de la ie valeur

de x autour de la moyenne x N = nombre de mesures Écart-type relatif ETR (%) ETR (%) = (/ x ) x 100

Limite de détection (LD) La limite de détection est la concentration minimale à laquelle on peut détecter, au-dessus du fond, la présence d’un élément dans un échantillon. LD = 3 , tel que mesuré sur un échantillon d’essai.

Limite de quantification (LQ) La limite de quantification est la concentration minimale à laquelle on peut quantifier la concentration d’un élément dans un échantillon. LQ = 10 , mesuré sur un étalon d’essai.

Exemple de ETR, LD et LQ Soit une concentration mesurée de plomb dans un échantillon de 104 ppm avec un écart-type de 10 ppm. Nous trouvons : La moyenne x = 104 ppm, = 10 ppm, ETR (%) = / x x 100 = 9,6 % LD = 3 = 3 x 10 ppm = 30 ppm (La concentration de plomb d’un échantillon doit être d’au moins 30 ppm, ou 30/104 x 100 = 29 %, pour être détectée.) LQ = 10 = 10 x 10 ppm = 100 ppm (La concentration de plomb d’un échantillon doit être d’au moins 100 ppm, ou 100/104 x 100 = 96 %, pour être quantifiée.)

La règle « 68,3 – 95,5 – 99,7 » 68,3 % sont en-deçà de ±1 de x 95,5 % sont en-deçà de ±2 de x 99,7 % sont en-deçà de ±3 de x Exemple : Soit une concentration de nickel dans un échantillon de 2,5 ± 0,2 : = 0,2, donc : 68,3 % des valeurs sont entre 2,3 et 2,7. 95,5 % des valeurs sont entre 2,1 et 2,9. 99,7 % des valeurs sont entre 1,9 et 3,1.




6. Fonctionnement de l’analyseur à fluorescence X

6.1 Avantages des analyseurs à fluorescence X portatifs La fluorescence X avec un appareil portable présente plusieurs avantages : C’est un essai tout à fait non destructif. On obtient des résultats rapidement. On peut transporter facilement l’appareil sur les lieux de travail. Très peu de réglage et l’étalonnage sont nécessaires. On obtient une analyse qualitative et quantitative de plusieurs éléments. Les applications sont nombreuses : Analyse chimique et détermination de la composition des alliages, Analyse des sols, Analyse des minéraux.

On peut employer les méthodes sur plusieurs échantillons : des solides, des tournures, des poudres, des liquides, etc.

La préparation des échantillons est minimale.

6.2 Limites des analyseurs à fluorescence X portatifs Il est très difficile de détecter des éléments dont le numéro atomique est inférieur

à 14 (Z = 14, le silicium, Si). P. ex. le lithium (Li), le béryllium (Be), le bore (B) et le carbone (C).

Il est difficile de détecter des éléments dont le nombre atomique est inférieur à 22 (Z = 22, le titane, Ti), p. ex. le calcium, le soufre, le phosphore, le silicium et l’aluminium.

Plusieurs aciers au carbone, alliages d’aluminium ou de magnésium ne peuvent être analysés. - On ne peut que trier par séries quelques alliages d’aluminium corroyé.

La limite minimale de détection est de quelques parties par million (ppm). La fluorescence X est une technique d’analyse matérielle de la surface et des

régions près de la surface. L’analyseur ne peut mesurer que la portion de l’échantillon placée directement

devant sa fenêtre. L’analyseur mesure tous les matériaux placés devant sa fenêtre.




6.3 Éléments habituels des analyseurs

1 – Bibliothèques (pour l’analyse des alliages) On trouve en mémoire une ou plusieurs bibliothèques ou tableaux de référence, notamment : La bibliothèque fournie avec l’appareil : les spectres des éléments ou des alliages

communs de Fe, Ni, Co, Ti et Cu; p. ex. une bibliothèque peut contenir des informations sur plusieurs centaines de

nuances d’alliage, l’utilisateur peut ajouter, supprimer, renommer ou modifier la bibliothèque

d’information sur les alliages de l’appareil. Bibliothèque d’utilisateurs. L’opérateur peut produire une bibliothèque pour son

propre usage (ou plusieurs bibliothèques), p. ex. l’utilisateur pourra charger seulement l’information pertinente aux alliages

utilisés dans le projet en cours.

2 – Paramètres instrumentaux et étalonnage La mémoire contient, à l’insu de l’utilisateur, les facteurs propres à l’instrument, les références d’étalonnage et les algorithmes de correction pour : les sections efficaces d’excitation des éléments les corrections dues à la géométrie du tube et du détecteur les effets de matrice la variation de la tension du tube et l’utilisation de filtres à rayons X

3 - Affichages Les analyseurs portatifs peuvent être munis d’un écran sur lequel peuvent apparaître : les résultats de l’analyse chimique (concentration de chaque élément) et

l’identification de la nuance, un graphique du spectre d’énergie – les CPS de chaque raie de l’échantillon, les infos sur la bibliothèque utilisée, le mode d’utilisation, etc.

4 - Prises externes Les analyseurs portatifs peuvent être dotés de logiciel et de matériel permettant : la consignation des données – le stockage de milliers de mesures sur un support

amovible, l’exportation de données de l’analyseur FRX à un ordinateur externe; p. ex. dans un

chiffrier, l’importation de données d’un ordinateur externe à l’analyseur FRX; p. ex. des

bibliothèques, des facteurs.







6.4 Modes d’essai La plupart des appareils d’analyse à fluorescence X sont dotés d’une gamme de modes d’analyse. Leur nom varie d’un fabricant à un autre. Ils peuvent désigner la fonction du mode (analyse du sol, d’alliages, etc.) ou la méthode d’étalonnage. Vous trouverez plus d’information sur les modes disponibles dans votre manuel d’utilisation. Parmi les méthodes d’analyse courante, on trouve :

1. paramètres fondamentaux - échantillons de minerais et alliages 2. normalisation Compton - échantillon de sol 3. comparaison des spectres - analyse des alliages 4. empirique - comparaison précise de matrices

Paramètres fondamentaux L’étalonnage des paramètres fondamentaux s’effectue sans étalon. On utilise la physique connue de la réponse du spectromètre à des éléments purs pour établir l’étalonnage de façon théorique. On utilise les algorithmes mathématiques de l’appareil pour corriger les effets de matrice. Le fabricant effectue l’étalonnage des paramètres fondamentaux, mais l’opérateur peut être capable d’ajuster les courbes de calibration (pente et ordonnée à l’origine), à partir des résultats d’analyses d’échantillons de contrôle. Le mode paramètres fondamentaux est normalement utilisé pour l’analyse d’échantillons miniers et d’alliages. Les logiciels d’analyse d’alliages comportent souvent une bibliothèque de nuances d’alliages, contenant une collection des concentrations minimales et maximales propres à chaque nuance. Après les calculs de concentration chimique, le logiciel fouille la bibliothèque pour découvrir la nuance la plus proche des concentrations chimiques calculées. La méthode des paramètres fondamentaux est bien adaptée aux utilisations qui exigent l’analyse d’alliages brevetés ou inconnus, pour exercer une surveillance chimique de substances égarées ou pour contrôler les compositions chimiques pendant un procédé. La méthode des paramètres fondamentaux est idéale pour obtenir la composition moyenne des tournures, notamment de tournures mélangées. (Tournures : (n.f.), fragments métalliques détachés par l’outil d’un tour.)

Normalisation Compton La matrice de l’échantillon affecte la diffusion du rayonnement. La diffusion de Compton (article 8.2) est proportionnelle à la teneur en éléments légers de l’échantillon et dépend directement de l’intensité du pic de Compton. L’étalonnage par normalisation Compton consiste à analyser un étalon unique, bien caractérisé, de façon à enregistrer l’intensité du pic de Compton. Lorsqu’on utilise l’analyseur, les pics de Compton dans les spectres




des échantillons sont normalisés à un pic de Compton « étalon ». Cette méthode réduit les problèmes associés aux effets de matrice, lesquels varient d’un échantillon à l’autre. La normalisation Compton est analogue à l’utilisation d’étalons internes pour l’analyse de substances organiques. La normalisation Compton est surtout utilisée pour les échantillons de sol.

Comparaison de spectres Dans le mode de comparaison de spectres, l’analyseur rapproche le spectre observé d’un échantillon de ceux conservés dans sa mémoire. Le plus ressemblant est affiché, en compagnie d’un nombre quantifiant la corrélation entre les deux spectres. P. ex : acier inoxydable, SS 316, 98 % On utilise surtout la comparaison des spectres pour l’analyse des alliages. Cette méthode permet de comparer rapidement (en trois secondes) un échantillon aux spectres d’alliages connus conservés dans l’analyseur. Les analyseurs peuvent être dotés de bibliothèques de spectres installées en usine. En fonction de ses besoins, l’opérateur peut également créer sa bibliothèque, en testant des alliages connus et en conservant leur spectre. La comparaison des spectres permet, également, d’obtenir des informations chimiques précises, si l’on a conservé des informations sur des échantillons dosés. On peut extrapoler la composition chimique, à partir d’une seule valeur mémorisée pour un alliage, ou en interpolant entre des échantillons de référence ne différant pas beaucoup en composition.

Étalonnage empirique La méthode d’étalonnage empirique repose sur une série d’étalons permettant de calculer les paramètres d’étalonnage. On mesure la réponse instrumentale à des échantillons étalons et l’on crée, à partir de ceux-ci des courbes d’étalonnage. Cette méthode est efficace, si l’on utilise des échantillons étalons dont la composition s’approche de celle de la matrice des échantillons analysés. Les étalons devraient contenir tous les éléments intéressants et interférents. Le fabricant pourra mettre en mémoire les échantillons d’étalonnage empirique, dans d’autres cas certains analyseurs permettent à leur utilisateur de créer leurs propres courbes d’étalonnage. L’étalonnage empirique peut être utilisé pour tous les types d’échantillons, à la condition de disposer de suffisamment d’étalons. Note : Les fabricants d’analyseurs FRX portatifs offrent un assortiment de méthodes analytiques qui peuvent combiner certaines des méthodes décrites plus haut. Vous trouverez plus d’information sur les modes disponibles, dans votre manuel d’utilisation.




6.5 Utilisation de l’analyseur à fluorescence X - Généralités Les fabricants offrent généralement les analyseurs FRX complètement étalonnés. On peut donc les utiliser pour le travail de routine, sans préparation importante. Toutefois, la précision de l’étalonnage est cruciale, il est donc sage de contrôler l’étalonnage sur des étalons avant de démarrer l’analyse. Une des principales sources d’erreurs de la plupart des analyseurs provient des statistiques de comptage. Allonger la mesure de l’échantillon pourrait permettre d’atteindre la précision nécessaire à l’identification de plus d’éléments dans l’échantillon. Un analyseur FRX fonctionne grâce à un programme de commande qui permet à l’utilisateur de : 1. choisir le mode d’opération, 2. prendre des mesures, 3. visionner le spectre, 4. conserver les résultats ou les spectres. Avant d’utiliser l’analyseur, on devrait permettre à l’appareil de se « réchauffer » pendant une à deux minutes et donner au refroidisseur à effet Peltier assez de temps pour se stabiliser. Pour prendre une mesure, placez le bec de l’analyseur sur l’échantillon et appuyez sur le déclencheur. Assurez-vous que le senseur de proximité, sur le bec de l’instrument, est actionné, sinon la mesure ne débutera pas. Un voyant lumineux indique que le tube produit des rayons X. Assurez-vous que la sonde touche à l’échantillon pendant toute la durée de la mesure. Aucune donnée ne sera enregistrée si l’échantillon n’actionne pas le senseur de proximité. Si tel était le cas, relâchez le déclencheur immédiatement et recentrez l’échantillon afin d’activer le senseur. Les premiers résultats apparaîtront après quelques secondes. Les résultats sont actualisés, tant que l’on appuie sur le déclencheur. Relâcher le déclencheur arrête la mesure. Pendant la mesure, le temps écoulé est affiché sur l’écran de l’analyseur et est continuellement actualisé. Allonger le temps consacré à la mesure augmentera sa précision. Une règle simple : multiplier par quatre le temps de mesure double la précision. Une fois la mesure complétée et les résultats affichés, vous pouvez commencer une nouvelle mesure en appuyant sur le déclencheur.




Certains analyseurs affichent les écarts-types en plus des concentrations trouvées dans l’échantillon.




7. Applications de la fluorescence X Les trois utilisations principales des analyseurs à fluorescence X portatifs sont : l’identification et l’analyse chimique des alliages, l’analyse des sols, l’analyse des minéraux.

7.1 Identification et analyse chimique des alliages L’utilisation la plus courante des analyseurs FRX portatifs est l’identification des alliages et leur caractérisation, via l’analyse chimique des éléments constitutifs.

Considérations sur les échantillons d’alliages

Préparation d’échantillon - Généralités La surface de l’échantillon devrait être libre de poussière, de corrosion, d’huile etc. Puisque l’analyse est faite en surface, celle-ci doit être représentative de tout échantillon. Si la surface d’un échantillon est plane et propre (sans rouille, huile, poussière, etc.), il n’est pas nécessaire de le préparer. Si elle est sale, on doit la nettoyer. L’effet le plus important de la contamination de la surface est sur l’analyse des éléments légers (Ti, V, Cr). On débarrasse la surface de la poussière et de l’huile qui s’y trouvent, en l’essuyant avec un linge. La rouille, la peinture et les revêtements doivent être enlevés en polissant la surface.

Alliages – Réduction des erreurs Les erreurs de mesure déterminent la limite de détection des éléments présents dans l’échantillon. L’analyseur ne « voit » que la surface de l’échantillon placée directement devant sa

fenêtre. Si dans les particules en surface, la concentration d’un élément donné est supérieure ou inférieure, l’analyseur donnera le résultat correspondant. - Nettoyez ou enlevez de la surface, toute poussière métallique, trace de

corrosion, couches d’oxyde (rouille, oxyde d’aluminium, couche anodisée, par meulage), revêtements (peinture) ou pellicules (plastique, huile, etc.)

- Le nettoyage par grenaillage peut laisser des résidus des billes sur la surface ou « dans » celle-ci.

- Tout plaquage métallique sur la surface masquera la composition du substrat. Les mesures peuvent être affectées par la présence d’autres éléments dans

l’échantillon (matrice). Les lectures d’échantillons non-homogènes ne sont représentatives que de la

portion analysée. Soyez conscient de la présence de vide entre les pièces d’échantillons ou d’un relief

grossier.




Si un échantillon est trop petit (s’il ne couvre pas la fenêtre), essayez d’obtenir un spécimen plus grand. P. ex. plutôt que de mesurer un seul fil, prenez la mesure sur la bobine. Conformez-vous à la procédure recommandée par le fabricant pour l’analyse des petites pièces.

Puisque les rayons X traversent les échantillons minces, les résultats dépendent de

la substance sur laquelle ils sont posés. - En conséquence, tenez compte de la façon dont les tournures de tour ou de

foret, ainsi que les poudres sont supportées. - Ne placez pas un échantillon mince d’aluminium sur une table d’acier : vous

détecteriez beaucoup de fer.

Échantillons problématiques - Solutions Surface peinte ou revêtue – l’analyseur mesure la peinture ou le revêtement en plus

de l’échantillon. Traitement des surfaces – les procédés de durcissement et le grenaillage

d’écrouissage changent la composition chimique des surfaces. - On doit meuler les surfaces peintes, revêtues, chromées ou traitées pour en

enlever la couche supérieure. Échantillons non-homogènes – comment les mesurer? Les métaux soudés ou affectés par la chaleur ont une composition chimique

différente de celle du métal non traité. Petits échantillons

- Si vous avez plusieurs petites pièces de la même substance, (tournures, poudres, etc.), analysez plusieurs petites pièces en même temps.

Surfaces chaudes - Le travail sur des surfaces chaudes peut exiger l’emploi d’un adaptateur à

surface chaude construit par le fabricant.

7.2 Analyse des sols L’analyse de sols par fluorescence X permet de découvrir la contamination par les métaux. Concentrations élevées (plusieurs centaines de ppm); contrôle rapide en moins de

30 secondes Près des limites de détection; mesure de 60 secondes ou plus.

Échantillons de sol - Considérations On doit tenir compte du type de sol, de l’hétérogénéité de l’échantillon, de la taille des particules, de la distribution des concentrations élémentaires, de l’humidité, des profils de profondeur et horizontaux. Ne testez pas sur place du sol recouvert d’eau.




Travail en laboratoire : L’envoi de peu d’échantillons à un laboratoire peut se traduire par des données analytiques presque parfaites, mais qui ne sont pas représentatives du site. Travail sur le terrain : On peut mesurer plusieurs échantillons sur le terrain, ainsi les données seront plus représentatives du site. On doit toutefois adopter une stratégie correcte de caractérisation du site pour obtenir de bons résultats (p. ex. la méthode EPA 6200).

Types d’échantillonnage Direct (sur place) : analyse préliminaire sur le terrain, sans préparation d’échantillon. Indirect : échantillons ensachés – analyse préliminaire sur le terrain, sans

préparation des échantillons. Indirect (ex-situ) : précision analytique obtenue à partir d’échantillons préparés ayant

été séchés, moulus, tamisés et mélangés.

Sols – Réduction des erreurs Instabilité de l’étalonnage ou dérive lente : minimisées par un étalonnage régulier. Effets de la composition chimique de la matrice : minimisés par l’étalonnage par

normalisation Compton. Effets physiques de la matrice tels la granulométrie ou l’humidité : minimisés par le

séchage et le meulage. Erreurs dues à la présentation des échantillons, telles que la présence de

substances non représentatives dans la zone analysée et les surfaces échancrées : minimisées en nettoyant et en aplanissant la surface du sol mesuré, ou en procédant à un échantillonnage intrusif, suivi par une procédure de préparation de l’échantillon.

7.3 Analyse des minerais On utilise la fluorescence X pour déterminer la concentration d’éléments des minerais. Prospection et exploration Extraction : détermination de la concentration des métaux dans les carottes de

forage, les échantillons de minerais, ou directement sur la surface du roc. Procédés industriels : contrôle de la concentration des métaux dans le procédé de

raffinage (Contrôle des alliages : vérification de la nuance des alliages dans la tuyauterie et les machineries du procédé)

Détermination du contenu métallique des scories. Prospection et exploration

Pour le tri ou la prospection, il suffit de trouver des régions de concentration accrue : l’analyse sur place donne les données nécessaires au tri, - l’utilisation de facteurs de correction n’est pas nécessaire, mais peut améliorer la

précision.




Pour des analyses précises, la préparation d’échantillon sur place peut augmenter la qualité des données On ne peut utiliser la fluorescence X pour la prospection de l’or, de l’argent ou de

métaux précieux à faible concentration; les limites de détection sont de l’ordre de ~75 à 150 ppm dans les matrices de sol ou de roc.

Utilisations en extraction minière Carotte de forage Contrôle de la teneur du minerai – mines à ciel ouvert Déblai de trou de mine

Considérations relatives aux échantillons de minerais Les échantillons doivent être représentatifs des substances analysées

- les échantillons mesurés in situ doivent provenir de plusieurs endroits et peuvent être mesurés rapidement (10 à 20 s).

- les mesures d’échantillons de roches intrusives placés dans des sacs de plastique doivent provenir de plusieurs endroits (mesures rapides)

- on pourra mesurer pendant une longue période (quelques centaines de secondes) les échantillons homogènes représentatifs finement moulus (~20 µm si possible) dans des tasses à rayons X

La précision et l’exactitude dépendent de la préparation de l’échantillon et de sa présentation à la fenêtre de l’analyseur.

Il est possible d’obtenir des données comparables à celles des laboratoires, on devra souvent sécher l’échantillon et le réduire en poudre de moins de 150 µm.

Minerai – Réduction des erreurs Échantillon non représentatif Erreurs de distribution spatiale (erreurs géostatistiques) Manque d’uniformité Particules de taille variable Variations grossières de masse volumique Porosité (notamment les roches) Variations importantes de l’humidité Erreurs d’analyse des échantillons de contrôle Quantité insuffisante de spécimens

- Remplissez si possible les coupes au maximum, - Assurez-vous que les échantillons dans les sacs de plastique ont une épaisseur

d’au moins 40 mm Il est parfois nécessaire d’utiliser des facteurs de correction empiriques dans l’analyse des minerais. La matrice des échantillons géologiques peut varier beaucoup. Les échantillons

peuvent contenir des oxydes, des carbonates, des sulfures, etc. Certains procédés industriels peuvent introduire de grandes quantités d’eau ou

d’éléments légers.




Les scories et les déchets peuvent contenir du carbone, du phosphore, du soufre, etc., et des éléments métalliques.

La concentration des éléments légers peut modifier l’émission de rayons X par les éléments cibles (effets de matrice légère). Exemple : Effets de matrice légère : sur la mesure du cuivre (Cu)

Concentration réelle Matrice 24,96 Rapport

Cellulose 26,38 1,06 SiO2 23,36 0,94

Lecture à l’analyseur

FRX CaCO3 20,32 0,81

C’est le type de matrice, plutôt que les concentrations, qui affecte les facteurs de calibration. Les facteurs de calibration sont valides pour une vaste gamme de concentrations.

Par exemple, dans des échantillons contenant du zinc et de l’oxygène, la concentration de zinc varie de 2 à 60 %, aIors que celle de l’oxygène varie de 40 à 98 %. Pourtant on utilise le même facteur d’étalonnage. Toutefois, si les échantillons étaient composés de zinc et d’aluminium, on utiliserait probablement un facteur d’étalonnage différent.

Facteurs d’étalonnage Consultez la documentation du fabricant On peut régler les facteurs d’étalonnage pour un seul élément ou une série

d’éléments. Changer les facteurs d’étalonnage d’un élément n’affecte pas la mesure d’autres

éléments. On peut mémoriser simultanément plusieurs facteurs de calibration. En fonction du nombre d’échantillons d’étalonnage utilisés seulement 10 à 15

minutes sont nécessaires pour toute la procédure. Si le type d’échantillon ne change pas, on pourra suivre cette procédure une fois. (Il

faut répéter périodiquement les étalonnages empiriques.)




7.4 Comment obtenir des données de qualité En adoptant une ou plusieurs des stratégies suivantes, l’opérateur devrait obtenir des données de qualité à l’aide de l’analyseur à fluorescence X.

Systèmes de mesure basés sur la performance Voici une méthode de planification systématique qui exige de l’opérateur qu’il fixe des objectifs et des normes de qualité des données, en répondant aux questions suivantes : 1. Quel est le but de cette analyse? (Pourquoi faisons-nous ce travail?) 2. Quelle sera l’utilité des données? (Quelles décisions ces données permettront-elles

de prendre?) 3. Quelle qualité ces données devront-elles avoir pour prendre la décision?

Plan d’analyse de l’échantillonnage Le plan d’analyse d’échantillon devrait permettre de répondre aux questions suivantes : 1. Pourquoi réalisons-nous ce projet? 2. Quels en sont les impératifs réglementaires? 3. Quel sera l’utilisation finale des données? 4. La décision finale sera-t-elle fondée sur le risque ou la technologie?

Objectifs de qualité des données - Processus 1. Énoncer le problème 2. Identifier la décision 3. Préciser les données nécessaires à la décision 4. Définir les limites de l’étude 5. Élaborer une règle de décision 6. Fixer des limites aux erreurs de décision 7. Optimiser le plan de collecte des données




Rayonnement X primaire

Rayons X diffusés

diffusés Rayons X

Zone d’analyse

ÉCHANTILLON MÉTALLIQUE

Fe

Mo Cr

Ni

8. Interaction du rayonnement avec la matière

8.1 Ionisation L’ionisation est la dissociation d’une molécule en une paire d’ions chargés positivement et négativement ou d’un atome en un ion positif et des électrons. Ce mot désigne également la perte d’un ou de plusieurs électrons d’un atome neutre. Les rayons X et gamma sont des rayonnements ionisants, puisqu’ils peuvent ioniser la matière. Les rayonnements ionisants sont sources de préoccupations relatives à la sécurité, étant donné qu’ils peuvent modifier la structure chimique des cellules vivantes. Ces modifications peuvent transformer une cellule ou nuire à son fonctionnement normal.

8.2 Interaction du rayonnement avec la matière La fluorescence X Un analyseur FRX bombarde les atomes d’un échantillon métallique avec des rayons X, ce qui crée des gerbes d’électrons libres, un rayonnement de bremmstrahlung et des rayons X caractéristiques. Les rayons X et gamma communiquent de l’énergie aux atomes via trois phénomènes principaux : l’absorption photoélectrique entre 50 eV

et 0,1 MeV (basse énergie), la diffusion Compton entre 1 keV et

1 MeV (énergie moyenne), la production de paires au-delà de

1,2 MeV) (à haute énergie) [sans objet pour la fluorescence X].

Absorption photoélectrique Il s’agit de l’absorption complète d’un photon X, à faible énergie. Une partie de l’énergie sert à éjecter un électron de sa couche (entre 30 et 50 eV), le reste est transformé en énergie cinétique de l’électron. En se déplaçant, l’électron disperse son énergie en causant d’autres ionisations. Diffusion de Compton À énergie élevée, un photon X incident ne perd qu’une partie de son énergie en ionisation et en transférant de l’énergie cinétique. Un rayon X de moindre énergie est diffusé dans une direction différente du trajet initial.




Un seul rayon X de haute énergie peut déclencher une avalanche d’électrons libres et de rayons X. Par exemple, la direction ou la vitesse de l’électron éjecté peuvent changer alors qu’il passe près d’un atome, ce qui crée des rayons X de freinage (bremsstrahlung). Les électrons éjectés, les rayons X de la diffusion de Campton et les rayons X de bremsstrahlung peuvent éjecter d’autres électrons des couches internes d’atomes, ce qui provoque l’émission de rayons X caractéristiques, causée par la chute des électrons externes qui tentent de boucher les « trous » laissés par les électrons éjectés. Ces divers phénomènes se répètent à des niveaux d’énergie décroissants, jusqu’à ce que les électrons ou le rayonnement émis n’aient plus suffisamment d’énergie pour causer d’autres ionisations.

8.3 Unités d’exposition au rayonnement : le coulomb/kg et le rœntgen La mesure de l’intensité du rayonnement X est basée sur sa capacité d’ioniser l’air. On la mesure comme la charge électrique (coulomb) déposée par kilogramme d’air. Le rœntgen : Unité de mesure des rayons X ou gamma dont l’énergie est inférieure à 3 MeV. Un rœntgen = 2,58 x 10-4 coulomb par kilogramme d’air.

8.4 Atténuation du rayonnement électromagnétique En traversant la matière, le rayonnement perd de son intensité. Plus l’énergie (mesurée en keV) d’un rayon X ou gamma est élevée, plus il pénétrera profondément dans une substance. Plus élevée est la densité, plus courte sera la pénétration.

Lorsqu’il utilisera l’analyseur FRX, l’opérateur devra se souvenir que le rayonnement X de faible énergie (< 40 keV) peut néanmoins pénétrer et traverser les échantillons minces.

Loi de l’inverse du carré de la distance L’intensité du rayonnement diminue en fonction de la distance de sa source. Dans le cas d’une source ponctuelle, l’intensité décroît en fonction inverse du carré de la distance.

Doubler la distance réduit donc du quart l’intensité originale. Tripler la distance réduit du neuvième l’intensité originale.

1 pied 1 pied 1 pied

Débit de dose

original

¼ du débit de dose original

1/9 du débit de dose original




Calcul type : Soit un analyseur FRX dont l’intensité à une distance de 1 mètre est de 24 mR/h, quelle sera donc l’intensité à 2 mètres? Rép.: 6 mR/h

La loi de l’inverse des carrés ne s’applique pas bien, à faible distance, aux sources étendues ou à plusieurs sources, ou à des sources de faible énergie enfermées dans une pièce dans laquelle le rayonnement de faible énergie peut se diffuser sur les murs. Dans ces cas, l’intensité ne diminue pas aussi rapidement avec la distance de la source, comme pourrait le faire penser la loi de l’inverse du carré de distance.




9. Effets biologiques du rayonnement

9.1 Unités de la dose absorbée : le gray et le rad (toute substance) Dose : Quantité d’énergie provenant de l’exposition à un rayonnement ionisant absorbée par unité de masse. Rad : Unité de la dose d’un rayonnement absorbé (pour toute substance) 1 rad = 100 ergs d’énergie absorbée par gramme de substance. Gray : Unité du Système international mesurant la dose absorbée d’un rayonnement. 1 gray = 10 000 ergs d’énergie absorbée par gramme de substance. 1 gray (Gy) = 100 rads ou 1 rad = 10 milligrays Débit de dose : Vitesse à laquelle l’énergie est absorbée par masse unitaire de substance exposée à un rayonnement ionisant (p. ex. gray/h ou rad/h).

9.2 Unités de dose équivalente : le sievert et le rem (effets biologiques) La dose équivalente permet de rattacher la dose de rayonnement (en rads), aux dommages biologiques subis par les humains. Les lésions subies dépendent du type du rayonnement auquel on a été exposé. Dose équivalente : Produit de la multiplication de la dose par le facteur de qualité du rayonnement. On appelle facteur de qualité la capacité d’un rayonnement à causer un dommage de nature biologique. Rayonnement Facteur de qualité Rayons X, gamma et bêta 1 Neutrons (rapides) 10 Rayons alpha 20 L’unité de mesure de l’équivalent de dose est le rem (pour Rœntgen Equivalent Man). Cette unité de dose équivalente est égale à la dose en rads fois le facteur de qualité : rem = rad x facteur de qualité. Pour les rayons X, 1 rem ~ 1 rad, pour les tissus mous. En 1990, la Commission internationale de protection radiologique (CIPR) a proposé de remplacer l’expression « équivalent de dose » par « dose équivalente ». Dose équivalente : Le produit de la dose multiplié par un facteur de qualité exprimé en sieverts. 1 sievert (Sv) = 100 rems




Résumé : On appelle « dose » l’absorption par toute substance d’un rayonnement, tandis que les expressions « équivalent de dose ou dose équivalente » ne s’appliquent qu’aux tissus humains. Toutefois, dans le travail avec des rayons X et gamma, dont le facteur de qualité est égal à 1, on utilise couramment en milieu de travail l’expression « dose », pour désigner la quantité de rayonnement absorbé par une personne en millisieverts ou en millirems. p. ex. – Quelle dose as-tu reçue? – J’ai absorbé 3 millirems. Facteurs de dommages biologiques Les facteurs de dommages biologiques déterminent la quantité de dommages reçus par des tissus vivants lors de l’exposition au rayonnement. Ils incluent : La dose totale : plus élevée est la dose, plus graves seront les effets biologiques. Le débit de dose : si une dose est absorbée dans un court intervalle, la cellule

disposera de moins de temps pour se réparer. Le type de rayonnement : plus grande est la quantité d’énergie déposée, plus

importants seront les effets. La zone exposée : plus étendue est la surface corporelle exposée, plus graves

seront les effets biologiques. La sensibilité des cellules : les cellules les plus vulnérables sont celles qui se

divisent rapidement. La sensibilité individuelle au rayonnement ionisant :

a) les embryons et les fœtus sont les plus sensibles, b) les enfants constituent le deuxième groupe le plus vulnérable, c) les personnes âgées sont plus sensibles que les adultes d’âge moyen, d) la tranche des adultes allant des jeunes aux adultes d’âge moyen sont les moins

sensibles.

Conversion : Les unités du système international sont habituellement cent fois plus grosses que les unités américaines.

Dose : 1 gray (Gy) = 100 rads ou 1 rad = 10 milligrays Équivalent de dose : 1 sievert (Sv) = 100 rems ou 1 rem = 10 millisieverts




9.3 Norme de 1990 de la CIPR relative aux limites de dose

CIPR : Commission internationale de protection radiologique Limites maximales de dose admissible au Canada (selon la CIPR, 1990)

Limites de dose annuelle pour le grand public : Dose au corps entier : 100 mrems, 1 mSv Équivalent de dose superficielle pour la peau, les extrémités ou les organes 5 rems, 50 mSv Équivalent de dose pour l’œil 1,5 rems, 15 mSv Limites de dose professionnelle annuelle pour les adultes et les travailleurs sous rayonnement : Dose au corps entier : 2 rems, 20 mSv Équivalent de dose superficielle pour la peau, les extrémités ou les organes 50 rems, 500 mSv Équivalent de dose pour l’œil 15 rems, 150 mSv Pour une travailleuse enceinte (pendant la gestation) 200 mrems, 2 mSv Ces limites de dose n’incluent ni l’exposition à des fins médicales ou le rayonnement naturel. En général, pour une même dose, plus le corps est exposé, plus les effets biologiques seront importants. Les extrémités sont moins sensibles que les organes internes. C’est pourquoi la limite de dose annuelle aux extrémités (50 rems ou 500 mSv) est 25 fois supérieure à celle pour le corps entier (2 rems ou 20 mSv).

9.4 Rayonnement naturel Les humains habitent depuis toujours un monde radioactif. Leur milieu les expose continuellement à des sources de rayonnement, naturelles ou artificielles. En moyenne un nord-américain reçoit 365 millirems (mrems) de rayonnement par année. La source la plus importante est le rayonnement naturel (environ 300 mrems/an). Les quatre sources principales de rayonnement naturel sont :

le rayonnement cosmique (émis par le Soleil et l’Univers) 30 mrems/an

le rayonnement tellurique (émis par le sol, les pierres, l’uranium et le thorium) 30 mrems/an

les sources internes (l’eau, les aliments; p. ex. le 40K dans les bananes) 40 mrems/an

le radon gazeux dans les maisons 200 mrems/an Le reste de l’exposition au rayonnement (65 mrems/an) provient des rayons X ou gamma émis par les sources artificielles.




Les quatre principales sources artificielles de rayonnement sont : l’irradiation médicale (diagnostics dentaires et médicaux,

tomographie et radiothérapie) 53 mrems/an les essais nucléaires dans l’atmosphère (retombées radioactives)

1 mrem/an les produits grand public (téléviseurs, maisons, combustibles,

détecteurs de fumée) 10 mrems/an les utilisations industrielles (rayons X) 1 mrem/an

9.5 Radiosensibilité des organes – radiolésions et rétablissement Sensibilité des cellules Le corps humain comporte plus de 50 milliards de cellules vivantes. Des groupes de ces cellules forment des tissus qui, à leur tour, constituent les organes du corps. Certaines des cellules résistent plus que d’autres aux radiolésions. Les plus sensibles sont celles qui se divisent rapidement, c’est pourquoi il convient de contrôler avec soin l’exposition des fœtus. La gravité des radiolésions et leur réparation dépendent de la résistance des cellules affectées et du degré d’exposition.

9.6 Symptômes du mal des rayons réduction du compte de cellules blanches sanguines perte des cheveux nausées accroissement de la température corporelle fatigue vomissements perte de la partie du corps irradiée la mort

9.7 Irradiation aiguë et dommages corporels Doses aiguës et chroniques de rayonnement Dose aiguë Une dose de rayonnement est aiguë s’il s’agit d’une dose importante reçue pendant une courte période de temps et provoquant des réactions physiques résultant de dommages importants aux cellules (effets aigus). Puisque le corps ne peut remplacer ou réparer les cellules assez rapidement pour remédier rapidement aux dommages, la personne affectée pourrait être malade très longtemps. Les doses aiguës de rayonnement peuvent provoquer une baisse du compte des cellules sanguines et la perte des




cheveux. Des doses enregistrées sur tout le corps de 10 à 25 rems n’ont provoqué que de légers changements dans les cellules sanguines et aucun autre effet apparent.




Mal des rayons Le mal des rayons apparaît à la suite de doses aiguës supérieures à 100 rems. Il est souvent un effet secondaire ressenti par les patients en radiothérapie, dont une partie du corps est soumise à des expositions élevées. Le mal des rayons peut provoquer des nausées, causées par l’endommagement des cellules de la paroi interne des intestins, et d’autres symptômes comme la fatigue, les vomissements, l’augmentation de la température du corps et la réduction du compte de cellules blanches du sang. Dose aiguë à l’ensemble du corps Plusieurs mois peuvent être nécessaires pour se remettre d’une dose aiguë sur l’ensemble du corps. Les dommages résultants d’une exposition de 500 rems ou plus à l’ensemble du corps pourraient être trop graves pour que la personne récupère. Dose létale moyenne (DLM) = 500 rems Dose aiguë à une partie du corps C’est le type de dose aiguë le plus courant dans les applications industrielles (utilisation de machines à rayons X), souvent aux extrémités (la main, les doigts, etc.). L’absorption de plusieurs doses de rayonnement pourrait se traduire par la perte du membre exposé. La prévention des doses aiguës à une partie du corps est l’une des motivations les plus importantes pour bien former le personnel. Dose chronique On appelle dose chronique, l’absorption continuelle de petites quantités de rayonnement pendant une longue période de temps, par exemple la dose de rayonnement que nous recevons quotidiennement des sources naturelles. Dose chronique et dose aiguë Dose chronique : rayonnement peu intense reçu pendant une longue période Dose aiguë : dose intense de rayonnement reçue dans une courte période. Le corps tolère les doses chroniques mieux que les doses aiguës, pour les raisons suivantes : Un nombre limité de cellules doivent être réparées pendant une période donnée. Le corps dispose de plus de temps pour remplacer les cellules mortes ou non

fonctionnelles par de nouvelles. Les doses chroniques ne provoquent pas les changements physiques radicaux

observés avec les doses aiguës. Effets génétiques Les effets génétiques proviennent des changements dans les chromosomes ou de l’exposition directe du fœtus au rayonnement. Les effets peuvent être somatiques (cancer, tumeurs, etc.) ou héréditaires (transmis aux descendants).




Effets somatiques La personne exposée directement souffre des effets somatiques. Les changements génétiques provenant de l’endommagement des cellules peuvent, à la longue, transformer celles-ci en cellules cancéreuses. On devrait noter que cette éventualité est très faible pour des doses professionnelles.

Effets génétiques

Les descendants de la personne exposée souffrent de ces effets. L’endommagement du matériel génétique n’affecte pas la personne ayant subi l’irradiation, mais il est passé aux descendants. À ce jour, seuls les plantes et les animaux ont démontré des preuves d’effets génétiques produits par le rayonnement.

9.8 Contrôle de l’exposition du personnel au rayonnement Puisque l’on ne peut détecter le rayonnement avec nos sens, il faut utiliser des dispositifs spéciaux pour détecter et enregistrer l’exposition. La loi impose aux travailleurs sous rayonnement, ainsi qu’au personnel utilisant des appareils à rayons X (les opérateurs d’analyseurs FRX) le port de ces dispositifs de contrôle et d’enregistrement. On appelle habituellement ces appareils dosimètres et leur utilisation pour le contrôle est la dosimétrie.

9.9 Le concept d’ALARA (As Low As Reasonably Achievable) D’une part, les limites de dose et les niveaux de contrôle administratifs tentent de garantir une très faible exposition au rayonnement, d’autre part, le but du programme ALARA est de réduire les doses reçues de rayonnement ionisant au niveau le plus bas que l’on peut raisonnablement atteindre, (as low as reasonably achievable : ALARA). Le programme ALARA est conçu pour éviter les expositions inutiles des employés et du public au rayonnement, et pour protéger l’environnement. Tous les travailleurs, gestionnaires et personnel de sûreté doivent s’assurer que les doses de rayonnement sont les plus basses que l’on puisse raisonnablement atteindre.

Trois pratiques fondamentales permettent de maintenir l’exposition au rayonnement externe au plus bas que l’on peut raisonnablement atteindre (ALARA) :

Le temps La distance Le blindage




Le temps En réduisant le temps d’exposition au rayonnement ionisant, on diminue la dose absorbée. Réduisez la dose en limitant le temps passé dans une zone radioactive. On peut écrire l’effet du temps sur le rayonnement reçu comme : dose = débit de dose x temps

Exemple : Si une exposition d’une heure se traduit par une dose de 20 mrems, une exposition d’une demi-heure se traduira par une dose de 10 mrems seulement.

Distance Plus grande sera la distance depuis une source de rayonnement, moins intense sera la dose que l’on recevra. Réduisez la dose en vous éloignant le plus possible de la source de rayonnement. La loi de l’inverse du carré de la distance, permet de comprendre l’effet de la distance. Dans les cas les plus simples, on peut effectuer un calcul approximatif rapide si l’on se souvient que : a) doubler la distance depuis la source réduit la dose et le débit de dose de 1/4 b) tripler cette distance réduit la dose et le débit de dose de 1/9

Exemple de calcul : Si le débit de dose d’une source placée à 3 mètres est de 2 mrems/h, quel serait le débit de dose à 1 mètre? Réponse : 9 x 2 mrems = 18 mrems/h

Le blindage On peut réduire la dose absorbée en plaçant des matériaux entre la personne exposée et la source du rayonnement ionisant. Vous pourrez réduire la dose en disposant des matériaux de blindage denses autour d’une source de rayonnement. On considère que le blindage est la méthode la plus efficace de réduction de l’exposition au rayonnement. La capacité de blindage d’un matériau est proportionnelle à sa masse volumique, elle dépend également de l’énergie du rayonnement ionisant. Quel est le meilleur matériau de blindage : le plomb? l’acier?

l’aluminium ? Réponse : le plomb, parce que sa masse volumique est la

plus élevée.




10. Détection du rayonnement

10.1 Les instruments de détection et de mesure du rayonnement On utilise plusieurs instruments pour détecter et mesurer les doses et les débits de dose. On se rappellera que la dose est une mesure de l’énergie déposée par unité de masse par le rayonnement ionisant. Le principe fondamental du fonctionnement de ces appareils est l’ionisation. Il existe plusieurs instruments :

les chambres d’ionisation (radiamètres) les tubes de Geiger-Mueller les dosimètres de poche les dosifilms (pellicule photographique) les détecteurs thermoluminescents (DTL) les dosimètres à luminescence stimulée optiquement (DLSO)

Chambres d’ionisation Les chambres d’ionisation sont les détecteurs de rayonnement les plus simples. Elles sont formées d’une enceinte cylindrique scellée contenant de l’air et d’un fil isolé la traversant au centre, d’un bout à l’autre. On applique une tension électrique entre le fil et la paroi externe de l’enceinte. En traversant cette chambre, le rayonnement crée des paires d’ions qui modifient la charge électrique du fil. Cette charge est à la base de la mesure de l’exposition au rayonnement. L’efficacité de cet appareil n’est que de 30 à 40 %, puisqu’un rayon peut le traverser sans créer suffisamment de paires d’ions pour produire une mesure correcte. La plupart des radiamètres utilisent des chambres d’ionisation. Tubes de Geiger-Mueller Les tubes de Geiger-Mueller ressemblent beaucoup aux chambres d’ionisation, mais sont beaucoup plus sensibles. La tension de sa charge électrostatique est si élevée que même un tout petit nombre de paires d’ions causera une décharge. Ainsi, un tube de Geiger-Mueller peut détecter et mesurer de très faibles quantités de rayonnement bêta ou gamma. Toutefois, ces tubes ont tendance à se saturer dans des champs de rayonnement très intenses. Dosimètres de poche Les dosimètres de poche sont des versions miniatures et spécialisées des chambres d’ionisation. Ce sont essentiellement de petits électroscopes à fibre de quartz. La chambre reçoit une charge d’électricité statique qu’elle accumule comme un condensateur. Le nombre de paires d’ions créées dans la chambre par le passage du rayonnement dépend de l’intensité de celui-ci, la réduction de la charge électrique correspondante se traduit par le mouvement de l’indicateur en fibre de quartz devant




une échelle. L’opérateur doit charger son dosimètre de poche et le remettre à zéro à l’aide d’un poste de charge. Dosifilms [Rarement utilisés de nos jours] Les dosimètres photographiques sont constitués d’un boîtier étanche à la lumière contenant un dosifilm. Celui-ci se noircit proportionnellement à la quantité de rayonnement reçu, la dose. Un service de dosimétrie détermine le noircissement de la pellicule photographique. Détecteur thermoluminescent et détecteur à luminescence stimulée optiquement Ces deux types de détecteur sont de petits appareils ressemblant aux boîtiers de dosifilm et qui contiennent des matériaux cristallins qui peuvent conserver les électrons libérés par le passage d’un rayonnement ionisant. Ces électrons sont emprisonnés dans les cristaux jusqu’au moment de leur détection par un lecteur spécial (ou processeur) utilisant de la chaleur (TLD) ou de la lumière (DLSO). À la lecture, les électrons sont libérés et le cristal devient lumineux. On peut mesurer l’intensité de cette lueur qui est directement proportionnelle à la quantité de rayonnement reçu (la dose). Votre agent de radioprotection doit déterminer l’appareil de dosimétrie que vous devrez porter tel que spécifié par les organismes réglementaires, et en faire l’acquisition.

10.2 Contrôle des rayonnements reçus par le personnel Contrôle du rayonnement reçu par tout le corps L’on utilise un DTL ou un DOLS pour mesurer les doses d’un rayonnement pénétrant profondément ou superficiel, absorbé par tout le corps. Il est normalement porté entre le cou et la ceinture. La dose mesurée par cet appareil est utilisée pour déterminer l’exposition professionnelle légale reçue par une personne. Au Canada, le port d’un dosimètre pour tout le corps n’est pas obligatoire pour les opérateurs d’analyseurs à fluorescence X. Contrôle du rayonnement reçu par les extrémités (bague dosimètre) Les bagues dosimètres sont des DTL en forme de bague, qui sont portées par des travailleurs afin de mesurer l’exposition de leurs extrémités au rayonnement. La dose mesurée par ces appareils constitue la mesure de l’exposition des extrémités à la dose légale professionnelle des travailleurs. Lorsqu’il utilise un analyseur FRX, l’opérateur porte une bague dosimètre sur la main dont il se sert pour le faire fonctionner. Au Canada, reposé sur les données historiques recueillies au sujet des personnes qui portent des dosimètres depuis juillet 2004, Santé Canada n’oblige pas les opérateurs d’analyseurs à fluorescence X de porter une bague dosimètre. Cependant, les règles d’opération sont différentes parmi les provinces et les territoires; donc les propriétaires et les opérateurs d’analyseurs doivent contacter le juridique provincial ou territoire afin de déterminer les règles spécifiques en ce qui concerne les exigences de porter une bague dosimètre.




Les dosimètres personnels : modèle de poche et électronique On utilise souvent une chambre d’ionisation de poche pour enregistrer la dose quotidienne, lorsque l’on travaille dans des zones de radioactivité intense ou pour effectuer une activité particulière pendant laquelle une personne prévoit recevoir une dose. Les dosimètres électroniques à alarme font retentir un signal sonore si le débit de dose ou la dose accumulée dépassent les valeurs fixées par l’opérateur. Ainsi, l’opérateur comprend qu’il est temps pour lui de quitter la zone. Au Canada, le port d’un dosimètre personnel n’est pas obligatoire pour les opérateurs d’analyseurs FRX.

10.3 Radiamètres On utilise habituellement les radiamètres pour contrôler une zone où l’on trouve un rayonnement ionisant. Le radiamètre utilisé avec un analyseur FRX doit être sensible à des photons dont l’énergie est tellement basse – environ 5 keV. Les opérateurs d’analyseurs FRX utiliseront les radiamètres pour : Détecter la présence d’un rayonnement diffusé à proximité des mains de l’opérateur. Détecter la présence de rayons X s’échappant autour de petits échantillons ou

passant à travers des échantillons minces. Établir si le rayonnement traverse le dessus d’une table et, ainsi, irradie les jambes

de l’opérateur, ou traverse des cloisons ou des murs pour pénétrer dans des zones occupées.

Confirmer aux membres du public proches de la zone d’analyse par fluorescence X, que le niveau de rayonnement n’est pas anormal.

Déterminer la présence d’un rayonnement lorsqu’un analyseur FRX a été endommagé.

Au Canada, un opérateur d’analyseur à fluorescence X doit disposer d’un radiamètre sur les lieux de son travail. Au Canada, l’on doit étalonner un radiamètre à tous les ans.

10.4 Rapport d’observation avec le radiamètre Au Canada, l’agent de radioprotection est responsable de tenir des documents relatifs au profil de diffusion du rayonnement de tous les analyseurs FRX dont il est responsable.




Résultats types du contrôle d’un analyseur FRX à l’aide d’un radiamètre (mR/h)

Analyseur Échantillon présent

En contact avec les côtés

En contact avec le sommet

En contact avec le déclencheur

En contact avec le faisceau

À 1 mètre du faisceau

1 Oui 10 10 - 5 Non 5 5 - 450 20 2 Oui 0,1 0,1 0,1 Non 0,1 0,1 0,1 28 000 24 3 Non 0,1 0,3 0,12 2 000 3




11. Pratiques sécuritaires du travail en FRX

11.1 Caractéristiques de l’analyseur FRX Les débits de dose les plus élevés sont observés à la sortie du faisceau de l’analyseur FRX. On doit éviter d’exposer les mains ou d’autres parties du corps à la trajectoire du faisceau. L’opérateur doit connaître les caractéristiques de sûreté et les procédures de fonctionnement recommandées par le fabricant de l’analyseur FRX qu’il utilisera. Conçu pour éviter que l’opérateur soit exposé au rayonnement, l’analyseur FRX peut comporter les éléments suivants : - blindage interne - collimateur de faisceau - obturateur sur l’ouverture - commutateur à verrou de l’alimentation primaire - commutateur d’interruption d’alimentation - capteur d’approche (détecte l’échantillon) - témoin lumineux : marche, rayons X émis, échantillon présent - commutateur de protection (s’active sur pression de l’analyseur contre l’échantillon) - verrou d’alarme (opérateur) commutateur de sécurité qui doit être tiré pour générer

des rayons X

11.2 Étiquettes FRX Des étiquettes de mise en garde doivent être appliquées sur l’analyseur FRX, notamment :

a) une étiquette portant le symbole de mise en garde contre les rayons X.

b) des étiquettes portant la mention suivante :

CAUTION – X-RADIATION This equipment produces High Intensity X-radiation when Energized. To be operated only by Qualified Personnel ATTENTION – RAYONNEMENTS X Cet appareil produit des rayonnements X à haute intensité lorsqu’il est sous tension. Son utilisation est réservée au personnel compétent




c) une étiquette indiquant les renseignements suivants : (i) les nom et adresse du fabricant, (ii) la désignation du modèle, (iii) le numéro de série, (iv) la date de fabrication, (v) le pays de fabrication.

11.3 Détermination des zones à accès restreint – affichage et surveillance dans ces zones Le rayonnement diffusé est produit lorsqu’un matériau absorbant est irradié. Le rayonnement diffusé constitue davantage un problème pour les énergies faibles (<100 keV), telles que celles qu’utilisent les analyseurs FRX. Les analyseurs FRX fonctionnent en créant dans l’échantillon un rayonnement de rétrodiffusion. Bien que conçu pour limiter le rayonnement de rétrodiffusion vers le détecteur de l’analyseur FRX, certains rayons X diffusent au-delà du détecteur. Pour assurer le fonctionnement sûr du système, il est crucial que l’opérateur FRX comprenne le profil de rayonnement de l’analyseur FRX particulier qu’il utilise. Au Canada, les opérateurs d’analyseurs à fluorescence X doivent :

toujours avoir sur eux leur petite carte de certification (format pour portefeuille) lorsqu’ils oeuvrent aux tous lieux de travail et être prêts à la montrer sur demande.

interdire à tout personnel non autorisé d’entre dans l’espace immédiate (environ 1 mètre) autour d’eux pendant qu’ils effectuent des mesures au moyen de la fluorescence X.

utilisent un radiamètre bien étalonné aux lieux de travail et être prêts à la montrer aux clientes quel sont les niveaux de radiation dans le site locale où il fait les mesures FRX.

Note : Les exigences assouplies mentionnées ci-dessus remplacent celles qui étaient stipulées dans la version de juin 2004 du Livret. Auparavant, les opérateurs d’analyseurs à fluorescence X devaient protéger les personnes dans l’espace immédiate des analyseurs en établissant une zone à accès restreint d’un rayon de 1,5 mètre (5 pieds) autour de l’analyseur. Il fallait aussi afficher des panneaux de mise en garde contre le rayonnement dans cette zone à accès restreint.




11.4 Temps, distance et blindage permettant de réduire l’exposition au rayonnement Lorsque cela est possible, le faisceau de rayonnement utile ne doit pas être dirigé vers des espaces occupés. L’opérateur FRX doit accomplir ses tâches dans le respect du principe ALARA (temps, distance et blindage) :

- réduire au minimum le temps d’exposition des personnes; - maximiser la distance entre les personnes et la source de rayonnement; - blinder les personnes contre le rayonnement.

Comment assurer la radioprotection lors de l’utilisation des analyseurs FRX

Ne permettre à aucune personne autre qu’un opérateur certifié de faire fonctionner l’analyseur.

Bien surveiller l’orientation du faisceau de rayons X. Éviter de se placer ou de placer une partie du corps (particulièrement les yeux ou

les mains) près de l’orifice de sortie des rayons X lors de l’ajustement des rayons X durant le fonctionnement.

Ne permettre à personne de s’approcher de plus de 1,5 mètre de l’appareil durant le fonctionnement de l’analyseur.

Ne jamais tenir l’échantillon avec la main devant l’appareil; approcher plutôt l’appareil de l’échantillon.

Ne jamais neutraliser les dispositifs de sûreté intégrés aux analyseurs, comme les capteurs, les commutateurs, etc.

Porter les appareils de dosimétrie appropriés tel que requis par les autorités réglementaires

Durant le transport vers le terrain ou en provenance de celui-ci, entreposer l’instrument dans un endroit frais et sec.

L’opérateur FRX a la responsabilité de la sécurité de l’analyseur. o Ne jamais laisser l’analyseur sans surveillance lorsqu’il fonctionne. o Lorsque l’appareil fonctionne, il doit être en possession de l’opérateur en

tout temps (on doit le garder à vue ou le laisser dans une zone sécurisée). o On ne doit jamais laisser la clé dans un analyseur sans surveillance. o Toujours ranger l’instrument dans un endroit sûr lorsqu’il n’est pas utilisé;

il est recommandé de ranger la clé dans un autre endroit afin d’éviter toute utilisation non autorisée.

Petits échantillons Les échantillons de petite taille qui ne couvrent pas entièrement la fenêtre présentent des risques potentiels parce que le rayonnement primaire peut ne pas être atténué par l’échantillon. Pour éliminer ce risque, certains analyseurs FRX sont dotés d’un couvercle de protection ou d’un socle conçu pour contenir entièrement les échantillons de petite taille.




Échantillons minces Le rayonnement provenant du tube à rayons X peut traverser des échantillons minces s’ils sont constitués d’éléments dont le numéro atomique est faible. Le tableau suivant donne une indication des intensités relatives après qu’un rayonnement de 40 keV ait traversé des feuilles d’aluminium et de fer de différentes épaisseurs.

Feuille d’aluminium Feuille de fer Épaisseur

(mm) Intensité relative (%) Épaisseur

(mm) Intensité relative (%)

0 100 0,0 100 1 46 0,1 23 2 26 0,2 9 4 11 0,4 2,1

10 1,5 1,0 0,08 Pour absorber 90 % du rayonnement (couche d’atténuation au dixième), l’épaisseur des échantillons d’aluminium doit être de 4 mm alors que l’épaisseur des échantillons de fer ne doit être que de 0,2 mm. En pratique, cela signifie qu’on ne doit pas mesurer des échantillons : en les tenant avec la main; en demeurant assis à un bureau – le rayonnement peut traverser le bureau et

atteindre les jambes.

11.5 Contrôle des analyseurs FRX lorsqu’ils ne sont pas utilisés L’agent de radioprotection doit s’assurer de garder en toute sûreté (sous verrou et sous clé) les analyseurs FRX dont il a la responsabilité. Lorsque l’analyseur n’est pas utilisé, il faut le garder dans son contenant

d’expédition et le ranger dans un véhicule verrouillé ou dans une zone sécurisée. Ne pas ranger la clé avec l’analyseur. Tenir à jour des registres afin d’assurer le suivi de tous les analyseurs FRX et

inscrire le nom des opérateurs qui les utilisent et leur lieu d’utilisation. Situations d’urgence

Perte ou vol : Informez-en les autorités réglementaires (Santé Canada et la juridiction provinciale ou territoriale appropriée) dès que possible. En outre, communiquez avec le service de police et le fabricant.

Accident

La première étape consiste à éteindre l’analyseur et : à enlever les piles; à fermer les autres sources d’alimentation (p. ex. débrancher

l’alimentation).




Dommages mineurs : si des pièces semblent avoir été endommagées, même si l’analyseur demeure fonctionnel, communiquer immédiatement avec l’agent de radioprotection pour lui demander conseil. L’agent de radioprotection doit communiquer avec le fabricant pour obtenir de l’aide le plus tôt possible.

Dommages importants : Si l’analyseur a été gravement endommagé, communiquer immédiatement avec le fabricant et les autorités réglementaires (Santé Canada et la juridiction provinciale ou territoriale appropriée).




12. Exigences réglementaires canadiennes applicables

12.1 LDER : Loi sur les dispositifs émettant des radiations de 1985 La LDER (Loi sur les dispositifs émettant des radiations) régit la vente et l’importation de certains dispositifs émettant des radiations. Article 2. Définitions importantes « Ministre » : Le ministre de la Santé. Les administrateurs de Santé Canada (LDER). « Dispositif émettant des radiations » : a) dispositif susceptible de produire et d'émettre des radiations;

b) élément ou accessoire d'un tel dispositif.

Article 4. Interdictions Il est interdit de vendre, de louer ou d'importer un dispositif émettant des radiations qui, selon le cas : a) n'est pas conforme aux normes de conception, de construction et de fonctionnement de toute catégorie prescrite de dispositifs émettant des radiations pour protéger les individus contre tout risque de trouble génétique, de blessure corporelle, de détérioration de la santé ou de mort lié à l'émission de radiations;

b) présente un risque de trouble génétique, de blessure corporelle, de détérioration de la santé ou de mort lié à l'émission de radiations, et ce, parce que, contrairement aux caractéristiques et fonctions qu'on lui prête :

(i) soit son rendement est inférieur; (ii) soit il ne remplit pas sa fonction; (iii) soit il émet des radiations inutiles.

Article 5. Fraude En ce qui concerne l’émission de rayonnement : Il est interdit d'étiqueter, d'emballer ou de faire la publicité des dispositifs émettant des radiations d'une manière fausse, trompeuse ou mensongère ou susceptible d'induire en erreur quant à leur conception, leur fabrication, leur rendement, l'usage auquel ils sont destinés, leur nature, leur valeur, leur composition, leurs avantages ou leur sûreté.




Toute personne doit se conformer aux règlements concernant l'étiquetage, l'emballage et la publicité de dispositifs émettant des radiations. Article 7. Contrôle d’application Le ministre peut désigner toute personne qu'il estime qualifiée pour remplir les fonctions d'inspecteur dans le cadre de la présente loi. L'inspecteur peut, à toute heure convenable, procéder, sous réserve du paragraphe (2), à la visite des locaux (sauf s’il s’agit d’une maison d’habitation) d'un fabricant, distributeur ou importateur où se trouve, à son avis, un dispositif émettant des radiations ou à la visite de tout autre lieu où se trouve, à son avis, un dispositif émettant des radiations appartenant à un fabricant, un distributeur ou un importateur. Il peut en outre : a) examiner le dispositif et le saisir pour examen complémentaire; b) ouvrir et examiner tout emballage qui contient, à son avis, un dispositif émettant des radiations et le saisir pour examen complémentaire; c) procéder à l'examen et à la reproduction totale ou partielle des documents ou pièces - notamment livres, rapports, résultats d'essai ou d'analyse, dossiers, bordereaux d'expédition et connaissements - trouvés sur les lieux et contenant, à son avis, des renseignements utiles à l'application de la présente loi. La rétention des dispositifs saisis sous l'autorité des alinéas a) ou b) prend fin à l'expiration d'un délai de quatre-vingt-dix (90) jours à compter de leur saisie sauf si, auparavant, des poursuites ont été intentées aux termes de la présente loi, auquel cas les dispositifs peuvent être retenus jusqu'à l'issue définitive des poursuites. Article 9. Entrave Il est interdit d'entraver l'action de l'inspecteur dans l'exercice de ses fonctions ou de lui faire en connaissance de cause, oralement ou par écrit, une déclaration fausse ou trompeuse. Il est interdit, sans autorisation de l'inspecteur, de toucher, de quelque manière que ce soit, à un dispositif émettant des radiations retenu par celui-ci. Article 10. Saisie




L'inspecteur peut saisir tout dispositif émettant des radiations s'il a des motifs raisonnables de croire qu'il a donné lieu à une infraction à la présente loi. Article 14. Infractions et peines Quiconque contrevient, directement ou par l'entremise de son agent ou mandataire, aux articles 4, 5 ou 6 commet une infraction et encourt, sur déclaration de culpabilité :

a) par procédure sommaire, une amende maximale de cinq mille dollars;

b) par mise en accusation, une amende maximale de dix mille dollars.

Quiconque contrevient, directement ou par l'entremise de son agent ou mandataire, à une autre disposition de la présente loi que les articles 4, 5 ou 6 ou aux règlements commet une infraction et encourt, sur déclaration de culpabilité :

a) par procédure sommaire, une amende maximale de mille dollars et un emprisonnement maximal de six mois, ou l'une de ces peines;

b) par mise en accusation, une amende maximale de trois mille dollars et un emprisonnement maximal d'un an, ou l'une de ces peines. Article 16. Confiscation sur déclaration de culpabilité Sur déclaration de culpabilité de l'auteur d'une infraction à la présente loi, le tribunal ou le juge peut, en sus de toute peine imposée pour l'infraction, prononcer la confiscation, au profit de Sa Majesté, du dispositif émettant des radiations ayant servi ou donné lieu à l'infraction.

12.2 Partie XIV de l’annexe II du RDER et portant sur la conception de l’équipement Règlement sur les dispositifs émettant des radiations (RDER, modifié en 1997) Partie XIV Appareils d’analyse à rayonnement X Interprétations 1. Définitions « dispositif de limitation du faisceau » Dispositif qui limite les dimensions du faisceau de rayonnement.

« poste de commande » Partie de l'appareil d'analyse à rayonnement X comportant:




a) une ou plusieurs commandes manuelles destinées à contrôler la totalité ou une partie des fonctions de l'appareil;

b) des compteurs, signaux lumineux ou autres indicateurs des paramètres et conditions de fonctionnement de l'appareil.

« verrouillage » Mécanisme qui empêche le démarrage ou la continuation du fonctionnement de l'appareil, sauf dans des conditions prédéterminées.

« barrière de protection radiologique » Écran qui limite la portée du faisceau de rayonnement ou qui atténue le rayonnement parasite.

« rayonnement parasite » Tout rayonnement ionisant autre que celui du faisceau de rayonnement visé. Y est assimilée la partie du faisceau de rayonnement qui émerge du matériel soumis à l'irradiation. « intégrateur de temps » Dispositif qui :

a) intègre ou affiche les intervalles de temps écoulés pendant le fonctionnement de l'appareil;

b) change l'état de fonctionnement de l'appareil à la fin d'une durée déterminée. Normes de conception et de construction 2. L'appareil d'analyse à rayonnement X doit être conçu et construit de manière que, lorsqu'il est installé, utilisé et entretenu selon les instructions visées à l'alinéa 3a), il fonctionne conformément à l'article 10.

3. L'appareil d'analyse à rayonnement X doit être accompagné : a) d'instructions du fabricant concernant l'installation, l'interconnexion, la vérification, l'utilisation et l'entretien de l'appareil et de ses accessoires et pièces de rechange;

b) de renseignements du fabricant quant aux accessoires et pièces de rechange recommandés. 4. L'appareil d'analyse à rayonnement X doit porter, sur le poste de commande près de chaque commutateur qui commande le fonctionnement du tube radiogène, chacune des étiquettes suivantes :

a) une étiquette portant le symbole de mise en garde contre les rayonnements X;

b) une étiquette portant la mention : « ATTENTION -- RAYONNEMENTS X. Cet appareil produit des rayonnements X haute intensité lorsqu'il est sous tension. Son utilisation est réservée au personnel compétent.




c) une étiquette indiquant les renseignements suivants : (i) les nom et adresse du fabricant, (ii) la désignation du modèle, (iii) le numéro de série, (iv) la date de fabrication, (v) le pays de fabrication.

6. L'appareil d'analyse à rayonnement X doit être conçu et construit de façon à comprendre :

a) un poste de commande qui contrôle un ou plusieurs tubes radiogènes et qui comporte notamment :

(i) un commutateur doté d’avertisseurs lumineux indiquant si le poste de commande est sous tension, (iii) un avertisseur lumineux indiquant s’il y a émission de rayons X, (vi) un intégrateur de temps pour chaque tube radiogène, à moins que l’intégrateur soit un élément d’un accessoire.

8. Tout accessoire lié à la production, la collimation, la transmission ou la détection de rayonnements X doit porter, sur sa surface extérieure, une étiquette indiquant : a) les nom et adresse du fabricant; b) la désignation du modèle; c) le numéro de série d) la date de fabrication; e) le pays de fabrication. Normes de fonctionnement 10. Une fois assemblé, l'appareil d'analyse à rayonnement X doit fonctionner de manière que, lorsque la haute tension radiogène et le courant dans le tube radiogène sont réglés à un degré donné, l'émission de rayonnements X ne soit pas supérieure à une exposition de 0,5 milliroentgen (kerma de l'air de 4,38 micrograys) l'heure à une distance de 5 cm :

a) des surfaces extérieures accessibles de toute gaine du tube radiogène, de tout dispositif de limitation du faisceau, de toute barrière de protection radiologique ou de tout accessoire.

12.3 Code de sécurité 34 : Les appareils de radiologie industriels – radioprotection et sécurité Remarque :




Les références générales aux appareils de radiologie industriels doivent être considérées comme incluant les analyseurs à fluorescence X portatifs.

Les références générales aux appareils de radiologie industriels sont considérées comme incluant l’utilisation des analyseurs à fluorescence X portatifs.

Les références aux radiographes industriels accrédités ne sont pas considérées comme incluant les opérateurs accrédités d’analyseurs à fluorescence X portatifs.

Avant-propos Le Code de sécurité 34 est publié par Santé Canada, en vertu de la Directive sur les « substances hasardeuses » du Conseil du Trésor, afin de promouvoir la radioprotection et la sécurité sur les lieux de travail du gouvernement fédéral. Les installations assujetties au Code canadien du travail – Partie II, dispositions législatives sur la santé et la sécurité au travail, doivent être conformes aux exigences du Code de sécurité. Le code s’inspire des objectifs, notions et recommandations des organismes suivants : a) la Commission internationale de protection radiologique (CIPR); b) l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA). Section 1.2 Objectif Le code de sécurité 34 a pour objectif de présenter des informations sur la radioprotection et la sécurité des personnes qui, dans des installations fixes ou des sites de travail temporaire, font fonctionner, utilisent et entretiennent les appareils à rayons X industriels ou se trouvent à proximité. Section 2. Parties intéressées et responsabilités L’atténuation des dangers d’irradiation associés à l’utilisation de l’équipement à rayons X industriels nécessite l’action collective de différentes parties intéressées :

l’autorité réglementaire, les fabricants d’équipement, les propriétaires d’appareils, les opérateurs d’équipement, le personnel d’entretien, les organisations qui effectuent des travaux de radiographie industrielle, les clients qui engagent de tels organismes, le public.

Section 2.1 Autorité réglementaire Les fonctions de Santé Canada consistent à créer des normes ainsi qu’à vérifier et à assurer la conformité avec ces normes.




Section 2.2 Propriétaire de l’équipement Seuls des produits conformes à la LDER seront autorisés. Le propriétaire d’un appareil industriel à rayons X est, en dernier ressort, responsable de la sécurité de son appareil en matière de rayonnement.

Le propriétaire a la responsabilité de s’assurer que l’appareil est utilisé conformément à toutes les lois et à tous les règlements auxquels il est soumis, y compris les autres codes de sécurité applicables pour l’utilisation sûre et l’équipement dans les lieux de travail où l’appareil sera utilisé.

Le propriétaire doit mettre en place et utiliser un programme de radioprotection.

Le propriétaire doit nommer un agent de radioprotection (RSO) qui supervisera

et mettra en place un programme de radioprotection pour chaque installation dans laquelle on effectue de la radiographie industrielle.

L’agent de radioprotection est habileté à entreprendre la supervision nécessaire des activités de radioprotection, à faire cesser les pratiques non sécuritaires, à imposer des directives de sécurité et à appliquer les interdictions prescrites par l'autorité réglementaire en vertu du présent Code de sécurité.

FRX MOD – Agent de radioprotection (RSO) Pour ce qui concerne les applications FRX, l’agent de radioprotection doit être accrédité par Ressources naturelles Canada à titre d’opérateur d’analyseurs à fluorescence X portatifs.

Section 2.2.1. Agent de radioprotection Avant l’acquisition d’un analyseur FRX, le RSO doit recevoir une confirmation écrite de la part du fabricant de l’appareil ou de l’agent de commercialisation autorisé à l’effet que le produit est conforme à la LDER. La responsabilité de démontrer que l’équipement est conforme à la LDER revient au manufacturier. L’agent de radioprotection doit s’assurer que l’appareil industriel à rayons X et l’installation dans laquelle il sera utilisé respectent toutes les exigences en matière de radioprotection et les exigences réglementaires du présent Code de sécurité, et qu’il est conforme aux autres normes applicables (p. ex. code de l’électricité, réglementation sur les explosifs, etc.). L’agent de radioprotection doit suivre les directives précisées au paragraphe 2.2.1 du Code de sécurité 34, dans la mesure où celles-ci s’appliquent




aux travaux FRX, en accordant une attention particulière aux directives suivantes : 10. Se procurer un radiamètre étalonné et fonctionnel pour chaque installation où

l'on utilise un appareil à rayons X industriel. Ces radiamètres devront avoir été étalonnés par un laboratoire national d'étalonnage du rayonnement ionisant (p. ex. le Conseil national de recherches du Canada à Ottawa, le National Institute of standards and technology aux États-Unis) ou encore un laboratoire dont la compétence en matière d'étalonnage aura été certifiée par un laboratoire national.

FRX MOD L’étalonnage doit être effectué à l’énergie du photon générée par l’appareil à rayons X qui sera utilisé. La fréquence de l’étalonnage est une fois par année, ou après que l’instrument a été entretenu ou réparé. Les registres des étalonnages des radiamètres seront conservés à l’installation.

11. Examiner au besoin et modifier les procédures opérationnelles relatives à la protection et à la sûreté afin de s'assurer que l'exposition réellement subie par les opérateurs FRX est aussi basse qu'il soit raisonnablement possible d'atteindre (ALARA) et que l'on excède pas les limites de dose pour le public (voir Annexe II, Tableaux 1 et 2 du Code de sécurité 34).

12. FRX MOD

S'assurer que toute personne qui utilise un appareil à fluorescence X portatif détient la certification en essai non destructif de Ressources naturelles Canada conforme à la norme ISO 20807 intitulée « Essais non destructifs – Qualification du personnel pour des applications limitées en essais non destructifs ».

15. FRX MOD

Effectuer un examen trimestriel des entrées du registre, signées et datées par l’operateur FRX où sont consignées les vérifications de sécurité périodiques effectuées sur les appareils à rayons X industriels, leurs composantes de sécurité et les accessoires de sécurité.

Ne pas se conformer aura comme conséquence la suspension permanente de la certification de FRX.

17. Organiser, au besoin, la formation et des séances d'information pour les radiographes industriels, les autres utilisateurs et le personnel associé, sur des questions et procédures de radioprotection ainsi que conserver adéquatement le matériel pédagogique et une liste du personnel ayant reçu une formation.

20. Élaborer et maintenir un système de suivi du personnel comprenant des

examens périodiques des données de monitorage des doses reçues, des




enquêtes sur les incohérences, l'entrée en vigueur d'actions correctives, en temps opportun, et la conservation de tous les documents et données afférents.

Section 2.3. Opérateur FRX accrédité MOD Un opérateur FRX accrédité MOD est une personne qui répond aux exigences du paragraphe 2.2.1.12. du Code de sécurité. Cette personne doit effectuer le travail FRX demandé, conformément aux instructions reçues et aux procédures d'opération et de sécurité, afin d'assurer sa protection et celle des autres personnes. Il est donc essentiel qu'il suive à la lettre les instructions, procédures et précautions en matière de sécurité, contenues dans le manuel d'utilisation de l'appareil à rayons X industriel qu'elle utilisera. Cette personne devra adopter une attitude sécuritaire générale lorsqu'elle effectuera des travaux d’analyse FRX et, dans ce cadre, elle prêtera attention au verrouillage de sécurité, aux alarmes, aux voyants et aux indications. Un opérateur FRX accrédité devra : 2. donner à l'agent de radioprotection de l'installation des preuves suffisantes de

son identité, de son accréditation et de sa formation; 3. fournir à l'agent de radioprotection de l'installation son dossier d'exposition au

rayonnement, notamment s'il a été engagé, ou l'est encore, en vertu de contrats de service avec plusieurs employeurs au cours de la même période;

4. s'assurer qu'il n'a pas dépassé la limite annuelle de dose professionnelle (voir le

Tableau 1 de l'Annexe II de ce Code de sécurité), avant d'entreprendre un travail de radiographie industrielle à cette installation;

5. recevoir les instructions en matière de sécurité et la formation appropriée pour

l'appareil à rayons X industriel et les radiamètres qui seront utilisés à l'installation permanente ou le site de travail temporaire, il devra produire à l'agent de radioprotection de l'installation une attestation qu'il a bien suivi cette formation;

8. s'abstenir de porter le dosimètre passif d'une autre personne; 9. effectuer, avant d'entreprendre un travail de radiographie industrielle, une

vérification préliminaire de tous les dispositifs de sécurité (dispositifs de verrouillage, voyants, minuteries, blindages, radiamètres, dosimètres actifs, etc.) pour s'assurer de leur fonctionnement normal et résoudre tout problème découvert; maintenir un journal approprié signé et daté de ces vérifications;

*** Une copie du journal est exigée pour le renouvellement et la recertification *** Ne pas se conformer aura comme conséquence la suspension permanente de la certification de FRX. 11. suivre toutes les règles de protection et de sécurité, notamment les procédures

établies pour le travail en cours dans l'installation;




12. signaler à l'agent de protection de l'installation toute exposition anormale au

rayonnement, qu'elle soit avérée ou présumée subie par toute personne et conserver un dossier de ces signalements;

13. superviser, s'il est mandaté par le propriétaire de l'appareil à rayons X industriel, en collaboration avec l'agent de radioprotection de l'installation, toute personne en vue d'obtenir son accréditation comme opérateur FRX;

14. être vigilant et, à chaque mois ou à un intervalle plus rapproché, vérifier si les

notices et les avertissements sur la console de commande de l’analyseur FRX portatif et sur le boîtier de la source de rayonnement sont bien lisibles;

15. s'abstenir d'utiliser tout appareil à rayons X industriel, radiamètres, dosimètres ou

blindages qui sont défectueux; 16. au besoin, lorsqu'un travail d’analyse FRX doit être effectué chez un client à

l'extérieur de l'installation pour laquelle le radiographe industriel détient une accréditation, donner au client une séance d'information tel que le prescrit l'article 2.5 du présent code.

On devra porter une attention particulière aux radiographes industrielles en âge de procréer. Section 2.4 Fabricant d’appareils de radiologie industriels Les fabricants doivent s'assurer que leurs produits sont conformes à la Loi sur les dispositifs émettant des radiations [9] avant de les importer, de les livrer ou de les vendre au Canada. Il est illégal d'importer, louer ou de vendre des appareils à rayons X industriels qui ne sont pas conformes à la Loi sur les dispositifs émettant des radiations. Toute violation de cette Loi constitue un acte criminel. Le manufacturier est l'unique responsable de la formation sur l'entretien, la sécurité et la radioprotection qui s'appliquent à l'appareil d’analyse FRX à rayons X et de l'émission des autorisations écrites appropriées aux personnes qui ont été formées pour l'entretien de l'appareil. 2.4.1. Personnel d’entretien Le personnel chargé de l'entretien des appareils à rayons X industriels dans une installation ou un autre lieu de travail devra fournir à l'agent de radioprotection de l'installation ou au gestionnaire du lieu de travail, selon le cas, la preuve qu'ils ont reçu la formation nécessaire pour effectuer l'entretien de l'appareil à rayons X industriel concerné. Il devra déclarer toute condition non sécuritaire qui pourrait survenir pendant le fonctionnement de l'appareil à rayons X industriel dans un rapport écrit, signé et daté qui devra être déposé à l'agent de radioprotection de l'installation ou au gestionnaire du lieu de travail selon le cas.




Section 2.5 FRX MOD Clients qui engagent des organismes ou des personnes pour effectuer des travaux d’analyse FRX Avant que le travail d’analyse FRX puisse débuter dans les installations d'un client, celui-ci devra être informé par l’opérateur FRX accrédité, engagé pour réaliser ce travail ou autorisé à le faire de la nature de la radiographie industrielle, des risques et dangers potentiels associés, des procédures de sécurité qui devront être suivies pour réaliser le travail, des règlements pertinents et des preuves qu'il est personnellement accrédité comme opérateur FRX. Le client devra reconnaître que les conditions du contrat ne doivent pas empêcher l'organisme ou les personnes d'effectuer le travail radiographique en sécurité; en d'autres termes, en analyse FRX les exigences réglementaires et sécuritaires sont prioritaires. Le client doit s'assurer que les activités d’analyse FRX sont effectuées de façon sécuritaire, afin de minimiser le risque d'exposition au rayonnement ionisant encouru par les operateurs FRX et les autres personnes sur les lieux de travail. Le client doit indiquer un officier de sûreté pour s'assurer que toutes les procédures de sûreté sont adhérées aux lieux de travail. En conséquence, le client, de concert avec le fournisseur de services d’analyse FRX, devra préparer et conserver un document (p. ex. une liste de contrôle) où apparaîtront les signatures pertinentes et les dates permettant de démontrer que l'on a informé le client des questions de sécurité associées au travail et qu'il est satisfait que les activités de sécurité pertinentes ont été effectuées sur le site du travail. Un exemplaire de tous les documents sera conservé dans des dossiers dans les installations de l’opérateur FRX et dans les locaux du client où l'on a effectué des travaux d’analyse FRX. Section 3.2. FRX MOD Enregistrement légal de l’équipement à rayons X FRX dans les installations du fédéral Conformément au Code canadien du travail Partie II, Règlement canadien sur la santé et la sécurité au travail, Partie X, Section 10.26, tous les ministères et organismes fédéraux doivent enregistrer l’équipement d’analyse à rayons X auprès de l’autorité réglementaire, Santé Canada.




Section 3.3 Exigences relatives aux sites de travail pour l’analyse FRX 3.3.2. Sites de travail temporaires L'utilisation de dispositifs de sécurité techniques sur les sites de travail temporaires est réduite. En conséquence, il est nécessaire de recourir à des mesures administratives strictes pour réduire la probabilité d'accidents dus au rayonnement et à l'exposition accidentelle. Les personnes devront donc être formées et recevoir des instructions relativement aux procédures de travail et elles devront avoir la sécurité à coeur. Voici les exigences minimales relativement aux travaux d’analyse FRX sur un site de travail temporaire : 1. Une zone contrôlée doit être établie afin d’empêcher que le personnel non autorisé entre à l’intérieur d’un rayon d’environ 1 mètre autour de l’opérateur pendant qu’il effectue des mesures au moyen de la fluorescence X. 3.4. Évaluation sur place des installations L’évaluation sur place a pour but de veiller à la conformité avec les exigences réglementaires fédérales. En ce qui concerne la fluorescence X, une évaluation sur place peut être effectuée en tout temps par l’organisme de réglementation; des équivalents peuvent être permis si un consentement préalable a été obtenu de l’organisme de réglementation. Ces évaluations devraient confirmer que : (ii) les installations permanentes ont été construites correctement;

(iii) les panneaux de mise en garde sont appropriés et sont affichés correctement;

(v) à l'extérieur des installations permanentes, l'intensité du rayonnement résiduel est en deçà des limites ce qui garantit que personne n'est soumis à des risques inacceptables;

(vii) les utilisateurs FRX ont été formés à la vérification du fonctionnement correct des composantes de sécurité utilisées avec l'appareil produisant des rayonnements ionisants, à l'installation permanente ou au site temporaire de travail;

(viii) les mesures de surveillance et de suivi du personnel sont conformes aux exigences formulées aux alinéas 2.2.1.16, 2.2.1.20 à 2.2.1.23 et aux paragraphes 2.3.6 à 2.3.8 du présent Code de sécurité.

ANNEXE II Les limites de dose recommandées pour le rayonnement ionisant sont indiquées aux tableaux 1, 2 et 3 du Code de sécurité 34; elles doivent être consultées aussi souvent que nécessaire.




12.4 Sommaire de responsabilités de sécurité de FRX Les sections de 9 à 12 discutent les diverses responsabilités de sûreté de ceux impliqués des analyseurs de FRX. L'intention de cette section est de présenter ces responsabilités dans un endroit. Responsabilités de l'autorité de réglementation - Santé Canada Développer des normes, vérifier et imposer la conformité aux normes Désigner les inspecteurs qui peuvent visiter certaines des locaux pour chercher les

dispositifs qui émettent des rayons-X Effectuer des évaluations sur place pour vérifier que les installations se conformer

aux exigences énoncées dans le Code de sécurité 34. Responsabilités du fabricant d'équipement S'assurer que leurs produits sont conformes à la Loi sur les dispositifs émettant des

radiations (LDER) avant qu'ils soient importés, loués ou vendus au Canada. Démontrer que l’équipement est conforme à la Loi sur les dispositifs émettant des

radiations (LDER) Fournir la formation sur l'entretien, la sécurité et la radioprotection qui s'applique à

l'appareil d’analyse FRX à rayons X et de l'émission des autorisations écrites appropriées aux personnes qui ont été formées pour l'entretien de l'appareil.

Responsabilités du personnel de service Fournir à l'agent de radioprotection de l'installation ou au gestionnaire du lieu de

travail, selon le cas, la preuve qu'ils ont reçu la formation nécessaire pour effectuer l'entretien de l'appareil à rayons X industriel concerné et de déclarer toute condition non sécuritaire qui pourrait survenir pendant le fonctionnement de l'appareil à rayons X industriel dans un rapport écrit, signé et daté qui devra être déposé à l'agent de radioprotection de l'installation ou au gestionnaire du lieu de travail selon le cas.

Responsabilités de tous les travailleurs, gestionnaires et personnel de sécurité S’assurer que les doses de rayonnement sont ALARA - les plus basses que l’on

puisse raisonnablement atteindre Responsabilités du propriétaire de l'équipement Obtenir seulement les produits qui conforment au règlement sur les dispositifs

émettant des radiations (RDER) Enregistrer leur équipement d’analyse à rayons X auprès de l’autorité réglementaire

appropriée S’assurer que l’appareil de rayon-X est utilisé conformément à toutes les lois et à

tous les règlements, y compris les autres codes de sécurité applicables pour l’utilisation sûre et l’équipement dans les lieux de travail où l’appareil sera utilisé.

Mettre en place et utiliser un programme de radioprotection. Nommer un agent de radioprotection (RSO) Responsabilités de l’Agent de radioprotection (RSO)




Recevoir une confirmation écrite de la part du fabricant de l’appareil ou de l’agent de commercialisation autorisé à l’effet que le produit conforme à la LDER.

S’assurer de garder en toute sûreté (sous verrou et sous clé) les analyseurs FRX dont il a la responsabilité.

Tenir des documents relatifs au profil de diffusion du rayonnement de tous les analyseurs FRX dont il est responsable

S’assurer que l’appareil industriel à rayons X et l’installation dans laquelle il sera utilisé respectent toutes les exigences en matière de radioprotection et les exigences réglementaires

Tenir à jour des registres afin d’assurer le suivi de tous les analyseurs FRX et inscrire le nom des opérateurs qui les utilisent et leur lieu d’utilisation.

Entreprendre la supervision nécessaire des activités de radioprotection, faire cesser les pratiques non sécuritaires, imposer des directives de sécurité et appliquer les interdictions prescrites par l'autorité réglementaire en vertu du Code de sécurité 34.

Examiner au besoin et modifier les procédures opérationnelles relatives à la protection et à la sûreté afin de s'assurer que l'exposition réellement subie par les opérateurs FRX est aussi basse qu'il soit raisonnablement possible d'atteindre (ALARA) et que l'on excède pas les limites de dose pour le public

Déterminer et en faire l’acquisition l’appareil de dosimétrie que chaque opérateur doit porter tel que spécifié par les organismes réglementaires

Se procurer un radiamètre étalonné et fonctionnel pour chaque installation où l'on utilise un appareil à rayons X industriel

Conserver à l’installation les registres des étalonnages des radiamètres. Élaborer et maintenir un système de suivi du personnel comprenant des examens

périodiques des données de monitorage des doses reçues, des enquêtes sur les incohérences, l'entrée en vigueur d'actions correctives, en temps opportun, et la conservation de tous les documents et données afférents.

Organiser la formation des personnes sur des questions et procédures de radioprotection ainsi que conserver adéquatement le matériel pédagogique et une liste du personnel ayant reçu une formation

S'assurer que toute personne qui utilise un appareil à fluorescence X portatif détient la certification FRX de Ressources naturelles Canada

Effectuer un examen trimestriel des entrées du registre, signées et datées par les opérateurs de FRX où sont consignées les vérifications de sécurité périodiques effectuées sur les appareils à rayons X, leurs composantes de sécurité et les accessoires de sécurité.

Ne pas se conformer aura comme conséquence la suspension permanente de la certification de FRX. Responsabilités de l'opérateur de FRX Bien connaître les caractéristiques de sûreté et les procédures de fonctionnement

recommandées par le fabricant de l’analyseur FRX qu’il utilisera Comprendre le profil de rayonnement de l’analyseur FRX particulier qu’il utilise Recevoir les instructions en matière de sécurité et la formation appropriée pour

l'appareil à rayons X industriel et les radiamètres qui seront utilisés à l'installation




permanente ou le site de travail temporaire, et confirmer avec l'agent de radioprotection de l'installation que ces mesures ont été prises

S'assurer qu’il y a un radiamètre disponible au lieu de travail De la sûreté de l’analyseur durant le transport vers le terrain ou en provenance de

celui-ci et aux sites de travail temporaire En cas d'analyseur perdu ou volé, informer les autorités réglementaires (Santé

Canada et la juridiction provinciale ou territoriale appropriée) dès que possible et communiquez avec le service de police et le fabricant.

Donner à l'agent de radioprotection de l'installation des preuves suffisantes de son identité, de sa certification et de sa formation

Fournir à l'agent de radioprotection de l'installation son dossier d'exposition au rayonnement

S'assurer qu'il n'a pas dépassé la limite annuelle de dose professionnelle Effectuer, avant d'entreprendre un travail de FRX, une vérification préliminaire de

tous les dispositifs de sécurité (dispositifs de verrouillage, voyants, minuteries, blindages, radiamètres, dosimètres actifs, etc.) pour s'assurer de leur fonctionnement normal et résoudre tout problème découvert et maintenir un journal approprié signé et daté de ces vérifications

*** Une copie du journal est exigée pour le renouvellement et la recertification *** Ne pas se conformer aura comme conséquence la suspension permanente de la certification de FRX. Suivre toutes les règles de protection et de sécurité, notamment les procédures

établies pour le travail en cours à l'installation Signaler à l'agent de protection de l'installation toute exposition anormale au

rayonnement, qu'elle soit avérée ou présumée subie par toute personne et conserver un dossier de ces signalements

Superviser, s'il est mandaté par le propriétaire de l'appareil à rayons X, en collaboration avec l'agent de radioprotection de l'installation, toute personne en vue d'obtenir sa certification comme opérateur FRX

Être vigilant et, à chaque mois ou à un intervalle plus rapproché, vérifier si les notices et les avertissements sur la console de commande de l’analyseur FRX portatif et sur le boîtier de la source de rayonnement sont bien lisibles

S'abstenir d'utiliser tout appareil à rayons X industriel, radiamètres, dosimètres ou blindages qui sont défectueux;

Avant que tous les services FRX-analytiques soient effectué chez un client, donner au client une séance d'information sur les risques potentiels et qui sont intrinsèques au travail, les procédures de sûreté qui seront suivies pour le travail spécifique du client, les règlements applicables, et la preuve de la certification d'opérateur FRX

De concert avec le client, préparer et conserver un document (p. ex. une liste de contrôle) où apparaîtront les signatures pertinentes et les dates permettant de démontrer que l'on a informé le client des questions de sécurité associées au travail et qu'il est satisfait que les activités de sécurité pertinentes ont été effectuées sur le site du travail.

Responsabilités du client




Afin de s'assurer que les activités d’analyse FRX sont effectuées de façon sécuritaire, indiquer un officier de sûreté pour s'assurer que toutes les procédures de sûreté sont adhérées aux lieux de travail.

Accident le cas d'un accident de dommage mineur:

o Opérateur d’analyseur - communiquer immédiatement avec l’agent de radioprotection pour lui demander conseil.

o RSO (l’agent de radioprotection) - communiquer avec le fabricant pour obtenir de l’aide le plus tôt possible.

le cas d'un accident de dommage important:

o RSO (l’agent de radioprotection) - communiquer immédiatement avec le fabricant et les autorités réglementaires (Santé Canada et la juridiction provinciale ou territoriale appropriée)




Annexe 1 : Énergies (keV) des lignes K et L (Référence) Numéro atomique

Symbole Élément Rapports d’intensité K K L L Ly

1 H Hydrogène - - - - - 2 He Hélium - - - - - 3 Li Lithium 0,052 - - - - 4 Be Béryllium 0,110 - - - - 5 B Bore 0,185 - - - - 6 C Carbone 0,282 - - - - 7 N Azote 0,392 - - - - 8 O Oxygène 0,526 - - - - 9 F Fluor 0,677 - - - - 10 Ne Néon 0,851 0,86 - - - 11 Na Sodium 1,04 1,07 - - - 12 Mg Magnésium 1,25 1,30 - - - 13 Al Aluminium 1,49 1,55 - - - 14 Si Silicium 1,74 1,83 - - - 15 P Phosphore 2,02 2,14 - - - 16 S Soufre 2,31 2,46 - - - 17 Cl Chlore 2,62 2,82 - - - 18 Ar Argon 2,96 3,19 - - - 19 K Potassium 3,31 3,59 - - - 20 Ca Calcium 3,69 4,01 0,34 - - 21 Sc Scandium 4,09 4,46 0,40 - - 22 Ti Titanium 4,51 4,93 0,45 0,46 23 V Vanadium 4,95 5,43 0,51 0,52 24 Cr Chrome 5,41 5,95 0,57 0,58 25 Mn Manganèse 5,90 6,49 0,64 0,65 26 Fe Fer 6,40 7,06 0,70 0,72 27 Co Cobalt 6,93 7,65 0,78 0,79 28 Ni Nickel 7,47 8,26 0,85 0,87 29 Cu Cuivre 8,04 8,90 0,93 0,95 30 Zn Zinc 8,63 9,57 1,01 1,03 31 Ga Gallium 9,24 10,26 1,10 1,12 32 Ge Germanium 9,88 10,98 1,19 1,21 33 As Arsenic 10,53 11,73 1,28 1,32 34 Se Sélénium 11,21 12,50 1,38 1,42 35 Br Brome 11,91 13,30 1,48 1,53 36 Kr Krypton 12,64 14,11 1,59 1,64 37 Rb Rubidium 13,38 14,97 1,69 1,75 38 Sr Strontium 14,15 15,85 1,81 1,87 39 Y Yttrium 14,95 16,74 1,92 2,00 40 Zr Zirconium 15,77 17,68 2,04 2,12 2,30 41 Nb Niobium 16,61 18,64 2,17 2,26 2,46 42 Mo Molybdène 17,48 19,63 2,29 2,40 2,62 43 Tc Technétium 18,41 20,66 2,42 2,54 2,79 44 Ru Ruthénium 19,28 21,66 2,56 2,68 2,96 45 Rh Rhodium 20,21 22,75 2,70 2,83 3,14 46 Pd Palladium 21,18 23,85 2,84 2,99 3,33 47 Ag Argent 22,16 24,96 2,98 3,16 3,52 48 Cd Cadmium 23,17 26,12 3,13 3,32 3,72 49 In Indium 24,21 27,30 3,29 3,49 3,92




Numéro atomique

Symbole Élément Rapports d’intensité K K L L Ly

50 Sn Étain 25,27 28,5 3,44 3,66 4,13 51 Sb Antimoine 26,36 29,8 3,61 3,84 4,35 52 Te Tellurium 27,47 31,0 3,77 4,03 4,5 53 I Iode 28,61 32,35 3,94 4,22 4,80 54 Xe Xénon 29,80 33,7 4,11 4,42 5,04 55 Cs Césium 30,97 35,0 4,28 4,62 5,28 56 Ba Barium 32,19 36,4 4,47 4,83 5,53 57 La Lanthane 33,44 37,85 4,65 5,04 5,79 58 Ce Cérium 34,72 39,3 4,84 5,26 6,05 59 Pr Praséodyme 35,8 41,3 5,03 5,49 6,32 60 Nd Néodyme 37,1 42,8 5,23 5,72 6,60 61 Pm Prométhium 38,4 44,5 5,43 5,96 6,89 62 Sm Samarium 39,8 46,0 5,63 6,21 7,18 63 Eu Europium 41,2 47,6 5,84 6,46 7,48 64 Gd Gadolinium 42,6 49,3 6,06 6,71 7,79 65 Tb Terbium 44,47 50,39 6,27 6,98 8,10 66 Dy Dysprosium 45,99 52,18 6,49 7,25 8,42 67 Ho Holmium 47,53 53,93 6,72 7,53 8,75 68 Er Erbium 49,10 55,69 6,94 7,81 9,09 69 Tm Thulium 50,73 57,58 7,18 8,10 9,42 70 Y Ytterbium 52,36 59,35 7,41 8,40 9,78 71 Lu Lutétium 54,06 61,28 7,65 8,71 10,1 72 Hf Hafnium 55,76 63,21 7,89 9,02 10,5 73 Ta Tantale 57,52 65,21 8,14 9,34 10,9 74 W Tungstène 59,31 67,23 8,39 9,67 11,3 75 Re Rhénium 61,13 69,30 8,64 10,01 11,7 76 Os Osmium 62,99 71,40 8,90 10,35 12,1 77 Ir Iridium 64,89 73,55 9,17 10,71 12,5 78 Pt Platine 66,82 75,74 9,43 11,07 12,9 79 Au Or 68,79 77,97 9,70 11,44 13,4 80 Hg Mercure 70,82 80,26 9,98 11,82 13,8 81 Tl Thallium 72,86 82,56 10,27 12,21 14,3 82 Pb Plomb 74,96 84,92 10,56 12,61 14,8 83 Bi Bismuth 77,10 87,34 10,84 13,02 15,2 84 Po Polonium 79,30 89,81 11,13 13,44 15,7 85 At Astate 81,53 92,32 11,42 13,87 16,3 86 Rn Radon 83,80 94,88 11,72 14,32 16,8 87 Fr Francium 86,12 97,48 12,03 14,77 17,3 88 Ra Radium 88,46 100,14 12,34 15,23 17,8 89 Ac Actinium 90,89 102,85 12,65 15,71 18,4 90 Th Thorium 93,33 105,59 12,97 16,20 19,0 91 Pa Protactinium 95,85 108,41 13,29 16,43 19,6 92 U Uranium 98,43 111,29 13,61 17,22 20,2 93 Np Neptunium 101,00 114,18 13,95 17,74 94 Pu Plutonium 103,65 117,15 14,28 18,28 95 Am Américium 106,35 120,16 14,62 18,83 96 Cm Curium 109,10 123,24 14,96 19,39 97 Bk Berkélium 111,90 126,36 15,31 19,97 98 Cf Californium 114,75 129,54 15,66 20,56 99 Es Einsteinium 117,65 132,78 16,02 21,17 100 Fm Francium 120,60 136,08 13,68 21,79







Annexe 2 : Formulaires de FRX L'annexe 2 contient les formulaires nécessaires pour s'appliquer pour la certification en tant qu'opérateur de FRX : - demande de certification - vérification de la photo - attestation de formation en FRX - rapport d’examen de la vision - RNCan code de conduite

Demande de Certification, Renouvellement ou Recertification comme Opérateur d’Analyseurs FRX Portatifs

Révisée Decembre 2012

M. Mme Mlle Langue : français anglais NOM: ________________________________________________________________________________ NOM DE FAMILLE PRENOMS ADRESSE: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ VILLE PROVINCE CODE POSTAL TELEPHONE: ___________________________ NAISSANCE : aaaa_______│ mm________│ jj_______

En signant cette demande, le candidat autorise RNCan à divulguer son nom, l’état et la date d’expiration de sa certification, sa ville et sa province. Par exemple, sur la liste Web du personnel certifié en essais non destructifs. SIGNATURE DU CANDIDAT Votre signature NE DOIT PAS dépasser le cadre intérieur ______/____________/______ DATE (aaaa/mm/jj)

À l’usage exclusif de RNCan

__________________________ Nom: __________________________ N° d’enregistrement: __________________________ Date de réception: __________________________

Approuvé par: __________________________ Date: Pièces jointes: Vérification et deux photos Attestation de la formation Rapport d’examen de la vue Code de conduite Copie du journal (renouvellement) Frais de candidature Frais d’examens

Employeur: _____________________________________________________________________________ (en majuscules) Adresse: ______________________________________________________________________________ _______________________ / __________ / _________________ / ______________________ Ville Province Code postal Téléphone

Application pour: Certification initiale Niveau 1 Niveau 2 Reprise Renouvellement Ré-certification

Frais Certification initiale Renouvellement

Recertification

payable à RNCan Centre d’examen

RNCan RNCan Centre d’examen

Application $250 $100 $100 Examen sur la méthode - niveau 1 $150 $ 50 Examen sur la sécurité - niveau 1 $150 $ 50 $150 $ 50 Total niveau 1 $550 $100 $250 $ 50 Examen sur la sécurité - niveau 2 $150 $ 50 $150 $ 50 Total niveau 2 $700 $150 $400 $100 Frais de retard pour renouvellement : $50 Reprise d’examen $150 / examen $50 / examen Méthode n1 Sécurité n1 Sécurité n2

MODE DE PAIEMENT: Chèque Mandat (Libellez chèques et mandats à l’ordre du Receveur général du Canada.) Carte de crédit: Personnelle d’Entreprise MasterCard Visa AMEX Nom du titulaire de la carte_________________________, N° de la carte____________________________, Expire le_______, Montant:$_______

Vous devez présenter les documents suivants avec votre demande: ☞ Vérification de photo signé + 2 photos passeport (2 po × 2 ¾ po) ☞ Attestation de formation signée (pour certification initiale et recertification) ☞ Rapport d’examen de la vue signé ☞ Code de conduite signé

Renouvellement et recertification ☞ Une copie du journal des vérifications de sécurité selon les directives précisées à l'article 9 de la section 2.3 du Code de sécurité 34.

Envoyer la demande à : Organisme de certification en END Téléphone : 1-866-858-0473 (Délais de traitement (2) semaines. Les délais de traitement CanmetMATÉRIAUX, Ressources Naturelles Canada Télécopieur : 905-645-0836 débutent lorsque nous avons une demande dûment remplie 183 Rue Longwood Courriel: [email protected]

et ne comprennent pas les délais de livraison par la poste.) Hamilton, Ontario L8P 0A5 Site web: http://ndt.nrcan.gc.ca

VÉRIFICATION DE LA PHOTO Veuillez utilisez une photographie passport seulement-dimensions: 2 po x 2 3/4 po

Candidat(e) : ____________________________________________ m Matricule : _______________ Employeur _________________________________________________________________________ Adresse _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________ Ville province code postal Téléphone ________________________________ Télécopieur ___________________________ VÉRIFICATION DE L'EMPLOYEUR SUPERVISEUR/REPONDANT : Je vérifie que les photographies ci-jointes sont bien celles de l'employé(e) dont le nom apparaît sur le présent formulaire. Name ________________________ Signature ______________________

(en caractères d'imprimerie) Date ______/____/____ AAAA/MM/JJ Si vous êtes sans emploi, veuillez sil vous plaît faire siéger et attester vos photographies par l’une des personnes suivante : Comptable ; Chef de bande des Premières nations ; Employé d’un centre de Ressources naturelles Canada qui agit à titre officiel ; Entrepreneur de pompes funèbres ; Juge de paix, Avocat, Notaire, Magistrat ; Directeur d’un établissement financier ; Professionnel de la santé : Chiropraticien, dentiste, médecin, ophtalmologiste, optométriste, pharmacien, psychologue, infirmier autorise et infirmier praticien ; Membre du Parlement ou son personnel ; Membre d’une assemblée législative provinciale ou son personnel ;Ministre de culte ; Greffier municipal ; Employé d’un ministère fédéral ou provincial ou de l’une de ses agences ; Représentant d’une ambassade, d’un consulat ou d’un haut commissariat ; Représentant d’un pays avec lequel le Canada a conclu un accord de réciprocité en matière de sécurité sociale ; Policier ; Maître de poste ; Ingénieur ; Travailleur social ; Enseignant. Veuillez retourner les photographies avec ce formulaire: Organisme de certification en END Laboratoire de la technologie des matériaux de CANMET Ressources naturelles Canada 183 rue Longwood Sud Téléphone : 866-858-0473 Hamilton, ON L8P 0A5 Télécopieur : (905) 645-0836 IDVerifi-EF révisé 08/11

Livret de renseignements sur la certification et la préparation relatives aux évaluations de RNCan – Opérateur d’analyseurs portatifs à fluorescence X Version 3 - Révisé 17 Décembre 2010

Attestation de formation en FRX Par la présente, j’atteste qu’en ce ______ jour de __________ __________, _________________________ a réussi les séances de formation suivantes: ______ heures (minimum 3 heures) de formation en classe sur la théorie de l’analyse par fluorescence X et sur la radioprotection, conformément au Programme de formation de Ressources Naturelles Canada pour les opérateurs d’analyseurs à fluorescence X portatifs, tel que décrit dans le Livret de préparation à l’examen. ______ heures (minimum 2 heures) de démonstration et d’exercices portant sur la prise de mesures exactes avec un ou des analyseurs à fluorescence X. ______ heures (minimum 2 heures) de démonstration et d’exercices portant sur la radioprotection; notamment le montage, la manipulation, l’utilisation, l’entretien et le rangement sécuritaires des analyseurs à fluorescence X. Formateur : _____________________________________ (Nom en majuscules)

Les formateurs et les signataires doivent obtenir l’approbation de RNCan et figurer sur une liste active de membres du personnel tenue par RNCan.

Signature : _____________________________________ № Matricule : _______________ Téléphone: _____________________________ Marque de l’analyseur : _____________________________________ Date : ______/____/____ aaaa/mm/jj


RNCAN RAPPORT D’EXAMEN DE LA VISION – PERSONNEL END

Trois évaluations de la vision peuvent être exigées : la vision de près, la vision de distance (pour la méthode contrôle visuel seulement) et la vision des couleurs (pour la certification initiale seulement). Ce formulaire doit être rempli et retourné à l'Organisme de certification en END en s'inscrivant à un examen dans n'importe quelle méthode en END, au renouvellement de la certification ou à la ré-certification. NOM DU CANDIDAT: _______________________________ NUMERO DE MATICULE: ___________ La vision de près et la vision de distance – à remplir par une personne reconnue du domaine médical (ophtalmologiste, optométriste, médecin, infirmière, etc.)

____________________________________ __________________________________________ Nom de l’examinateur (en lettres moulées) Signature de l’examinateur ____________________________________ ____________/__________/___________________ Titre/Fonction Date de l’examen (aaaa/mm/jj) La vision des couleurs (requis seulement pour la certification initiale et non pour le renouvellement ou la recertification) - à remplir par une personne reconnue du domaine médical ou l’employeur ou personnel certifiés au niveau 3 en END. NOTE: Un candidat qui passe un essai d'Ishihara (court ou longue) est acceptable. Comme alternative ou en cas d'échec d'un essai d'Ishihara, l'employeur ou personnel certifiés au niveau 3 en END peut gérer un essai de performance afin de confirmer si le candidat peut voir les indications de fautes qui sont typiques de la méthode. Exemple : En le ressuage, confirmez que le candidat peut voir des indications rouges sur un fond blanc et des indications fluorescent-vertes sur une variété de fonds. JE CONFIRME QUE LE CANDIDAT PEUT DISTINGUER LE CONTRASTE ENTRE LES COLEURS UTILIEES DANS LES METHODES EN END CONCERNEES COMME SPECIFIE PAR L’EMPLOYEUR (OU REUSSI A L’ESSAI D’ISHIHARA). ____________________________________ __________________________________________ Nom de l’examinateur (en lettres moulées) Signature de l’examinateur ____________________________________ ______________/________________/__________ Titre/Fonction Date de l’examen (aaaa/mm/jj)

Vision de près: doit permettre la lecture de caractères Times Roman N4,5 (Jaeger numéro 2) ou l’équivalente à une distance d'au moins 30 cm, avec un œil ou les deux yeux, avec ou sans correction. JE CONFIRME QUE LE CANDIDAT SATISFAIT A CES EXIGENCES: (Veuillez cocher ) Sans verres correcteurs Avec verres correcteurs Ne satisfait pas à ces exigences

La vision à distance: (requis seulement pour la méthode contrôle visuel) doit être égale à au moins la fraction 20/30 de Snellen avec un œil ou les deux yeux, avec ou sans correction. JE CONFIRME QUE LE CANDIDAT SATISFAIT A CES EXIGENCES: (Veuillez cocher ) Sans verres correcteurs Avec verres correcteurs Ne satisfait pas à ces exigences


NOTE : CERTAINS RÉGIMES DE SANTÉ PROVINCIAUX NE COUVRENT PAS LES FRAIS D'EXAMEN DE LA VUE

CODE DE CONDUITE DU PERSONNEL D’ESSAI

Les personnes qui ont obtenu ou qui sont en voie d’obtenir la certification de RNCan sont tenues de reconnaître que l’intégrité personnelle et la compétence professionnelle sont des fondements essentiels de leurs activités d’essai. Par voie de conséquence, RNCan leur accorde la certification pourvu que ces personnes respectent les conditions qui suivent : 1. Respecter les dispositions pertinentes du régime de certification de RNCan approprié; 2. Respecter les règlements, les codes et les normes régissant leur travail; 3. Signaler immédiatement à RNCan toute infraction constatée au présent Code de conduite ou toute tentative d’exercer des pressions ou d’obliger une

personne certifiée à enfreindre le présent Code de conduite; 4. S’assurer que l’information figurant sur leur certificat et(ou) leur carte pour portefeuille est exacte et, dans le cas contraire, informer RNCan dès que

possible afin qu’un nouveau certificat corrigé ou une nouvelle carte pour portefeuille leur soit délivré; 5. Ne jamais essayer de tricher aux examens de RNCan, tenter de corrompre ou de menacer les examinateurs ou surveillants d’examen de RNCan, de

falsifier des documents, de présenter une demande de remboursement non fondée, de faire ou de permettre qu’on fasse une fausse déclaration ou un mauvais usage de leurs compétences universitaires ou professionnelles, de leurs connaissances, de leur formation, de leur expérience, de leurs responsabilités professionnelles ou de leur certification ou de celle de leurs associés;

6. Cesser de se présenter comme étant certifiées, à l’expiration, à la suspension ou au retrait de la certification et, sur demande, retourner à RNCan tout certificat et(ou) toute carte pour le portefeuille délivré par RNCan;

7. Informer les employeurs en cas d’expiration, de suspension ou de retrait de la certification; NOTA: Afin de protéger les personnes certifiées, les employeurs, les organismes de réglementation et le public,

RNCan tient à jour une liste publique de tout le personnel d’essai actuellement certifié. 8. Ne signer que les documents à l’égard desquels elles ont une compétence professionnelle personnelle et(ou) un contrôle de surveillance directe; 9. N’entreprendre que les activités d’essai pour lesquelles elles sont compétentes en vertu de leur formation, de leur expérience, de leurs qualifications

et de leur certification; 10. Au besoin, retenir ou conseiller que l’on retienne les services de spécialistes pour mener à bien et adéquatement les activités d’essai; 11. Préciser à l’employeur ou au client toute conséquence néfaste pouvant résulter du rejet de leur jugement technique par une autorité non technique; 12. Mener leurs activités d’essai en tenant dûment compte de l’environnement et de la sécurité, de la santé et du bien-être du public; 13. Conformément aux dispositions du présent Code de conduite et eu égard au bien-être du public, respecter la confidentialité de l’information fournie

par un employeur, un collègue ou un membre du public; 14. Se conduire elles-mêmes de manière responsable et utiliser des pratiques commerciales justes et équitables dans les rapports avec les employeurs, les

collègues, les clients et les associés, ce qui comprend la divulgation de tout conflit d’intérêt éventuel; 15. Maintenir leurs compétences en actualisant leurs connaissances techniques dans les méthodes, niveaux et secteurs certifiés; 16. Éviter tout acte contraire à la déontologie qui discréditerait les programmes de certification de RNCan ou nuirait à sa réputation et éviter également

de faire toute déclaration que RNCan considérerait comme non autorisée ou trompeuse; Le non-respect du présent Code de conduite sera régi par les modalités de gestion des plaintes/appels qui pourraient nécessiter des mesures correctives, par exemple la résiliation du processus de certification, la suspension ou le retrait de la certification, la publication de l’infraction, la notification du ou des employeurs, du ou des syndicats et des organismes de réglementation appropriés et, le cas échéant, toute mesure supplémentaire prévue par la loi. J’accepte de me conformer au présent Code de conduite. Si j’enfreins le présent Code de conduite :

Je reconnais le droit de RNCan de suspendre ou de retirer toute certification qui m’est accordée par RNCan et(ou) de mettre fin au processus de certification.

Je reconnais le droit de RNCan d’informer mon ou mes employeurs, syndicats et les organismes de

réglementation appropriés et de publier les détails de l’infraction.

_____________________________________________ Nom (En lettres moulées)

_____________________________________________ ___________/______________/____________

Signature Date (aaaa/mm/jj)


Documents

Opérateur d’analyseurs à fluorescence X portatifs Livret de … · 2013. 6. 17. · L’examen pour le niveau 1 est divisé en deux parties. Pour réussir l’examen, le candidat