Chapitre 3.3
Dosimétrie externe : passive (TLD/OSL/film) vs opérationnelle (active)
La surveillance de l’exposition externe s’effectue principalement à l’aide de dosimètres poitrine « corps entier », passifs et opérationnels [5]. La dosimétrie passive repose sur des détecteurs accumulant l'énergie déposée sur une période donnée. Trois techniques principales sont utilisées pour la dosimétrie externe des rayonnements photoniques et bêta : le film photographique, la thermoluminescence (TLD) et la luminescence stimulée optiquement (OSL) [4]. Les dosimètres passifs comprennent principalement les films, ainsi que les dosimètres en verre radiophotoluminescent et les dosimètres OSL [17], à l'instar du dosimètre OSL InLight utilisé pour la surveillance de l’exposition externe des travailleurs [1]. Ces dispositifs mesurent des grandeurs opérationnelles comme l'équivalent de dose ambiante (H*10) [20]. Sur le plan métrologique, un inconvénient du TLD est sa lecture différée post-irradiation, nécessitant souvent un délai de 24 heures pour éviter la libération des pièges à basse énergie [11]. Pour le médecin du travail, cette lecture différée implique que la dosimétrie passive constitue un outil de référence légale et de suivi rétrospectif, inadapté à l'alerte immédiate en cas d'incident.
À l'inverse, la dosimétrie opérationnelle s'appuie sur des dosimètres électroniques actifs (AED) mesurant la dose corps entier en temps réel [9], permettant un suivi au jour le jour de la dose du travailleur [18, 19]. Ce retour d'information immédiat est essentiel pour l'optimisation et la gestion dynamique du risque. Toutefois, des défis métrologiques subsistent : si les détecteurs passifs peuvent toujours être utilisés dans les champs de rayonnement diffusé à très haut débit de dose (UHPDR), la capacité des détecteurs actifs à faire face aux champs pulsés doit être démontrée [12, 13]. Les définitions des grandeurs opérationnelles guident d'ailleurs la conception de ces dispositifs de mesure, actifs ou passifs, notamment par le design intuitif des filtres [14]. En pratique, le médecin du travail doit s'assurer que le choix d'un dosimètre actif est validé pour le champ de rayonnement spécifique du poste, particulièrement en radiologie interventionnelle où les champs pulsés pourraient saturer ou aveugler un dispositif inadapté.
L'adéquation du dispositif dosimétrique nécessite d'adapter le dosimètre à la géométrie d'exposition et au type de rayonnement. En médecine nucléaire, le personnel est équipé de dosimètres passifs TLD pour le corps entier (porté sur la poitrine) et de dosimètres bague pour les mains, portés à la base de l'index [8]. Les valeurs de dose équivalente aux extrémités sont ainsi mesurées à l'aide de dosimètres bague OSL ou TLD [10], très utiles pour évaluer la dose aux doigts lors de la manipulation de sources [16]. Pour les neutrons, des dosimètres spécifiques comme le PN3 sont requis ; celui-ci est insensible aux photons et permet la mesure de 0,2 mSv à 200 mSv pour des énergies comprises entre 200 keV et 14 MeV, avec une lecture automatisée [7]. Le médecin du travail doit vérifier la concordance entre le risque réel du poste et le dosimètre porté : un dosimètre poitrine seul est insuffisant pour les tâches de préparation en médecine nucléaire où l'exposition prédomine aux extrémités.
Les sources d'erreur en dosimétrie passive proviennent fréquemment d'un port inadéquat ou d'interférences environnementales. Par exemple, des relevés d’exposition externe par dosimètre passif de poitrine peuvent s'avérer négatifs depuis des années [2], signalant soit un problème de soustraction du bruit de fond, soit une erreur systématique de port (dosimètre laissé dans une zone à faible bruit de fond). Lors de l'utilisation d'équipements de protection individuelle (EPI), le dosimètre passif doit impérativement être porté sous les EPI [21]. En cas d'incident, l’analyse des dosimètres passifs des travailleurs est un élément majeur pour comprendre les circonstances et apprécier les niveaux d’exposition [6], pouvant être complétée par des techniques de dosimétrie rétrospective comme la résonance paramagnétique électronique (EPR) ou la biodosimétrie [15]. Le médecin du travail doit systématiquement rechercher des anomalies telles que des lectures nulles ou négatives et s'assurer du bon positionnement du dosimètre sous le tablier de plomb.
La complémentarité entre dosimétrie passive et opérationnelle est fondamentale en radioprotection. La dosimétrie passive sert de référence légale, fournissant l'enregistrement officiel de la dose sur une période définie, comme la dosimétrie individuelle passive trimestrielle du corps entier pour le personnel de maintenance [22]. La dosimétrie opérationnelle agit comme un outil d'alerte et d'optimisation au quotidien [19]. Les résultats dosimétriques obtenus avec les AED sont d'ailleurs régulièrement comparés à ceux de la dosimétrie passive (film ou TLD) pour garantir la cohérence des mesures [9]. Le médecin du travail doit promouvoir cette approche duale : s'appuyer sur la dosimétrie passive pour la conformité réglementaire et la surveillance à long terme, tout en valorisant la dosimétrie active comme levier d'éducation et de correction immédiate des pratiques chez les travailleurs exposés.
À retenir
- La dosimétrie passive (film, TLD, OSL) fournit la dose de référence légale mais avec une lecture différée (ex: 24h pour le TLD).
- La dosimétrie opérationnelle (électronique active) offre un suivi en temps réel pour l'optimisation, mais sa fiabilité en champ pulsé doit être démontrée.
- Le dosimètre doit être adapté au rayonnement (ex: PN3 pour les neutrons) et à la géométrie (ex: bagues pour les extrémités en médecine nucléaire).
- Le dosimètre passif doit être porté sous les EPI (ex: tablier plombé) lorsque leur utilisation est nécessaire.
En pratique
- Vérifier l'adéquation du type de dosimètre au champ de rayonnement du poste (ex: validation des dosimètres actifs pour les champs pulsés en radiologie interventionnelle).
- Rechercher des anomalies dans les relevés passifs, comme des valeurs négatives persistantes, pouvant indiquer une erreur de port ou un problème de bruit de fond.
- S'assurer que les travailleurs portent le dosimètre passif sous le tablier de plomb et utilisent correctement les dosimètres bagues (base de l'index) pour les manipulations de sources.
- Promouvoir l'utilisation des dosimètres actifs comme outil pédagogique de gestion de dose en temps réel, tout en expliquant leurs limites métrologiques.