De nombreux isotopes radioactifs émettent des rayons X, mais aussi des rayons α ou β. Dans la nature, seuls les isotopes ayant une très longue demi-vie et de petites quantités de leurs produits de désintégration sont présents. Les isotopes suivants sont principalement présents [demi-vies; y=années, d=jours, h=heures, m=minutes, s=secondes] :
3H [12.3 y], 14C [5730 y], 36Cl [3.0E5 y], 40K [1.3E9 y], 210Pb [22.3 y], 220Rn [55.6 s], 232Th [1.4E10 y], 234U [2.5E5 y], 235U [7.0E8 y], 238U [4.5E9 y] and Pu.
De nombreux autres radio-isotopes ont été produits artificiellement. Certaines d'entre elles sont utilisées comme sources techniques de rayons X à des fins industrielles, médicales ou militaires. Dans le tableau ci-dessous, certains de ces isotopes sont énumérés avec leurs domaines d'application :
| isotopes (+ filles) [demi-vies+]. | gisement* |
| 222Rn [3.8 d], 235U [7.0E8 y], 238U [4.5E9 y], Pu | cycle du combustible nucléaire (extraction, enrichissement, production de combustible, déchets nucléaires) |
| 3H [12.3 y], Kr, Xe, 88Rb [17.8 m], Sr, I, Cs, 51Cr [27.7 d], N, Co, Mg, 41Ar [109.3 m] | fonctionnement du réacteur (plus ce qui est susmentionné) |
| 99Tc [2.1E5 y], 123I [13.3 h] | diagnostic médical, imagerie et radiothérapie |
| 60Co [5.3 y], 137Cs [30.1 y], 192Ir [73.8 d], 131I [8.0 d], 125I [59.4 d], 226Ra [1600 y], 32P [14.3 d], 103Pd [17.0 d] | radiologie oncologique à des fins thérapeutiques |
| 3H [12.3 y], 125I [59.4 d], 32P [14.3 d], 35S [87.3 d], 14C [5730 y] | recherche biomédicale |
| 3H [12.3 y], 63Ni [100.1 y], 137Cs [30.1 y], 147Pm [2.6 y], 226Ra [1600 y], 232Th [1.4E10 y], (depleted) U, 241Am [432.2 y] | matériel militaire |
| 3H [12.3 y], 14C [5730 y], 36Cl [3.0E5 y], 210Pb [22.3 y] | Dépôts naturels à usage industriel, par exemple pour études sur le comportement des eaux souterraines et des eaux usées, détermination de l'âge, mesure des sources de chlore, détermination de l'âge des couches de sol et de sable |
| 46Sc [83.8 d], 110mAg [250 d], 60Co [5.3 y], 140La [1.7 d], 198Au [2.7 d], 51Cr [27.7 d], 192Ir [73.8 d], 54Mn [312 d], 65Zn [244 d], 57Co [272 d], 60Co [5.3 y], Fe, 82Br [35.3 h], 85Kr [10.8 y], 90Sr [28.8 y], 144Ce [285 d], 147Pm [2.6 y], 99mTc [6.0 h], 137Cs [30.1 y], 169Yb [ 32.0 d], 170Tm [128 d], 192Ir [73.8 d], 239Pu [24110 y], 241Am [432 y], 252Cf [2.6 y] |
Sources artificielles à usage industriel pour, par exemple : l'étude des hauts fourneaux, l'étude de l'érosion côtière, la prédiction du comportement des composants de métaux lourds dans les mines, l'analyse des sols, l'irradiation des aliments, la radiologie industrielle, la stérilisation par rayonnement gamma, la surveillance hydrologique, l'étude des dépôts géologiques, les normes de rayonnement, les systèmes de pesage automatique, la surveillance des mouvements des déchets liquides dans le sol, la radiographie, les sondages en puits de sondage, les détecteurs de fumée |
Sources de renseignements:
+Tableau des isotopes radioactifs, LBNL Isotopes Project - LUNDS Universitet
* Préparation aux catastrophes pour les professionnels de la radiologie : "Preparedness for Radiology Professionals", American College of Radiology (ACR) ©2006
Certains de ces radionucléides dont le volume des échantillons est compris entre mm3 et cm3 sont logés dans des blindages et utilisés comme sources lumineuses dans des procédures d'imagerie ou à des fins thérapeutiques. Des activités spécifiques de l'ordre de quelques TBq g-1 sont réalisées, ce qui correspond à une activité totale de ces échantillons allant jusqu'à environ 1000 TBq.
Les sources de rayons X techniques provenant de radionucléides sont disponibles en différents modèles. Ce qu'ils ont tous en commun, c'est la possibilité de protéger le rayonnement pendant le stockage et le transport des échantillons et de ne le libérer que pendant l'utilisation. Il existe des boîtiers avec un volet coulissant ou une porte à charnières (fig. 1 ci-dessus) ; des boîtiers dans lesquels le rayonnement peut être libéré en tordant un insert avec l'échantillon radioactif dans un blindage extérieur avec un trou (fig. 1 au milieu) et des boîtiers dans lesquels l'échantillon est maintenu par un câble Bowden au milieu d'une douille en S si aucun rayonnement ne doit être libéré (fig. 1 ci-dessous). Dans les figures, les radionucléides sont dessinés sous forme de sphères rouges.
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Fig. 1 : Blindage de plomb des sources radioactives (partiellement transparent pour illustration)