Mesurer le radon

Les dispositifs passifs (détecteurs à traces alpha, chambres à électret, charbon actif) ne nécessitent pas d'alimentation électrique, intègrent l'exposition sur des jours à des mois, et fournissent une seule valeur moyenne. Ils sont peu coûteux, faciles à déployer et adaptés aux mesures à long terme en résidentiel.

Les dispositifs actifs (moniteurs continus de radon, CRM) nécessitent de l'alimentation, mesurent la concentration de radon en continu avec une résolution de minutes à heures, et fournissent des données de séries chronologiques montrant comment le radon varie tout au long de la journée, de la semaine ou de la saison. Ils sont utilisés pour les diagnostics, le retour en temps réel pendant l'installation d'atténuation, et l'évaluation de l'exposition pendant les heures occupées sur les lieux de travail.

L'OMS recommande des mesures passives à long terme pour estimer l'exposition moyenne annuelle et une surveillance active à court terme pour étudier la variation temporelle et la dynamique du radon spécifique au bâtiment.

Les détecteurs à traces alpha contiennent un petit morceau de plastique sensible aux rayonnements (polycarbonate CR-39 ou nitrate de cellulose LR-115) enfermé dans une chambre de diffusion. Les particules alpha du radon et de ses descendants à l'intérieur de la chambre frappent le plastique et créent des traces de dommages microscopiques.

Après l'exposition (typiquement 90 jours à 12 mois), le détecteur est renvoyé à un laboratoire où le plastique est gravé chimiquement. La gravure élargit les traces de dommages pour qu'elles puissent être comptées au microscope ou au scanner optique. La densité des traces (traces par cm²) est proportionnelle à la concentration moyenne de radon pendant la période de déploiement.

Avantages : pas d'alimentation nécessaire, stable sur de longues périodes, insensible aux variations d'humidité et de température, faible coût par déploiement. Inconvénients : pas d'information temporelle (une seule moyenne), nécessite une analyse en laboratoire, délai de 2 à 4 semaines. Les détecteurs à traces alpha sont la norme pour les mesures résidentielles à long terme dans le monde entier.

Un électret est un morceau de téflon chargé électriquement. Lorsqu'il est placé à l'intérieur d'une petite chambre qui permet au radon de diffuser, l'ionisation provenant de la désintégration du radon réduit la tension de surface de l'électret. La chute de tension est proportionnelle à l'exposition intégrée au radon.

L'électret est lu avant et après l'exposition à l'aide d'un lecteur de tension. Le système peut être configuré pour des mesures à court terme (2 à 7 jours) ou à long terme (1 à 12 mois) en modifiant le volume de la chambre et la sensibilité de l'électret. Les résultats sont calculés à partir du changement de tension, du temps d'exposition, du facteur d'étalonnage de la chambre et de la correction du fond.

Avantages : lecture immédiate (pas de délai de laboratoire), les électrets réutilisables réduisent le coût par test pour les utilisateurs fréquents. Inconvénients : les électrets perdent de la charge avec l'humidité, nécessitant une correction ou un contrôle de l'humidité ; une dérive de tension peut se produire ; plus de formation des utilisateurs requise que pour les traces alpha. Courant dans les dépistages scolaires et professionnels.

Le charbon actif adsorbe le radon de l'air. Un bidon contenant du charbon est exposé pendant 2 à 7 jours, scellé et envoyé à un laboratoire où les émissions gamma des descendants du radon (du plomb-214 et du bismuth-214) sont comptées à l'aide d'un spectromètre gamma ou d'un compteur à scintillation.

Parce que le radon se désorbe du charbon au fil du temps et que les descendants se désintègrent, l'analyse doit avoir lieu dans quelques jours après le scellement. Les délais plus longs nécessitent une correction de désintégration. La sensibilité du charbon diminue à haute humidité car la vapeur d'eau entre en concurrence pour les sites d'adsorption, nécessitant une correction de l'humidité ou des barrières dessiccantes.

Avantages : faible coût, déploiement simple, rapide (2 à 7 jours). Inconvénients : sensible à l'humidité, délai de laboratoire, nécessite une analyse rapide après la collecte. Utilisé pour les tests de dépistage à court terme.

Les moniteurs continus de radon (CRM) mesurent la concentration de radon en continu avec une résolution temporelle de minutes à heures. Les types courants incluent les chambres d'ionisation à impulsions, les détecteurs à scintillation (cellules de Lucas, cellules de scintillation), et les détecteurs à semi-conducteurs (silicium).

Les CRM fournissent des séries chronologiques montrant comment le radon varie avec le temps, permettant le diagnostic des mécanismes d'entrée, la vérification de l'efficacité de l'atténuation en temps réel, et l'évaluation de l'exposition pendant les heures occupées. Ils sont plus chers que les dispositifs passifs mais fournissent des informations beaucoup plus riches.

Avantages : résolution temporelle, retour immédiat, diagnostic. Inconvénients : nécessite de l'alimentation, plus cher, nécessite un étalonnage et une maintenance. Utilisé pour les diagnostics professionnels, les tests post-atténuation et la recherche.