La méthode de dosimétrie dite "du dosimètre de Fricke" permet la mesure des doses de rayonnements gamma absorbées dans un domaine allant de 0,2.10 puissance 4 à 4.10 puissance 4 rads.
   Elle utilise l'oxydation, sous l'action du rayonnement, du sulfate ferreux ammoniacal en sulfate ferrique dont la concentration est mesurée par spectrophotométrie.
   Paramètres.
   a) Débit de dose absorbée : méthode valable jusqu'à un débit de dose de 10 puissance 7 rads par heure.
   b) Température : la précision de la mesure n'est pas affectée pour des températures d'irradiation allant de 0 degré à 50 degrés C.
   c) Energie du rayonnement : cette méthode est indépendante de l'énergie dans le domaine de 0,1 à 2 MeV.
   Définitions (décret n° 66-450 du 20 juin 1966) :
   a) Dose absorbée : quotient de l'énergie communiquée par les rayonnements ionisants à la matière, dans un élément de volume, par la masse de matière contenue dans cet élément de volume.
   L'unité spéciale de dose absorbée est le rad :
   1 rad = 100 erg/g = 1 / 100 J/kg.
   b) Energie communiquée : écart entre la somme des énergies de toutes les particules directement et indirectement ionisantes, ayant pénétré dans un volume donné de matière, et la somme des énergies de toutes celles qui l'ont quitté, diminué de l'équivalent énergétique de toute augmentation de masse au repos résultant des réactions nucléaires ou des réactions entre particules élémentaires qui ont eu lieu dans ce volume.
   Appareillage.
   a) Spectrophotométrie : spectrophotomètre U.V. (lampe à hydrogène, cuves en silice) donnant une largeur de bande passant de 0,5 nm ou moins à 315 nm, à fentes réglables, à lecture directe en densités optiques.
   b) Récipients :
   1° Les récipients en verre utilisés pour ces manipulations seront en verre borosilicaté (type Pyrex) uniquement.
   2° Les ampoules pour dosimétrie auront une épaisseur de parois de 1 à 2 mm et leur diamètre sera supérieur à 8 mm, afin de réduire au maximum l'effet de paroi.
   3° Tous les récipients seront soigneusement nettoyés par un mélange sulfochromique et rincés soigneusement avec de l'eau distillée. L'eau des trois derniers rincages doit être claire.
   4° Dans le cas d'absorption trop faible, on prendra des cuves de 2, 3 ou 4 mm d'épaisseur et on divisera la densité optique lue par 2, 3 ou 4.
   Pureté des réactifs et de l'eau.
   a) Tous les réactifs seront de qualité R.P. pour analyses.
   b) L'eau utilisée sera exclusivement de l'eau désionisée. Elle ne devra contenir ni trace de cuivre, ni matière organique.
   Réactif : solution pour la dosimétrie.
   a) Composition : solution 0,001 M environ en sulfate ferreux ammoniacal et 0,001 environ en chlorure de sodium, dans l'acide sulfurique 0,8 N.
   b) Préparation : la solution doit être préparée extemporanément. Si elle est préparée à l'avance, ne pas dépasser quinze jours au maximum, en prenant les précautions suivantes :
   Elle sera stockée dans un endroit frais, à l'abri de la lumière (recouvrir le flacon d'un papier noir ou d'une feuille d'aluminium). Le flacon et son bouchon seront en verre borosilicaté (tout accessoire en caoutchouc ou matière plastique est à proscrire).
   Au moment de l'emploi, la solution sera aérée par agitation.
   Etablissement de la courbe d'étalonnage.
   a) Préparation des solutions : peser une certaine quantité de sulfate ferrique et la dissoudre dans un certain volume d'une solution sulfurique 0,8 N de manière à obtenir une solution ayant une concentration approximative 0,1 M en ion ferrique. Pour faciliter la dissolution, on porte la bouteille non fermée d'une manière étanche à 90 - 95 degrés C dans une étuve. Titrer cette solution par une technique classique. Prendre 1, 2, 3, 4 et 5 ml de cette solution, les amener à 1 litre avec une solution d'acide sulfurique 0,8 N.
   b) Mesures spectrophotométriques : mesurer au spectrophotomètre la densité optique des solutions diluées ainsi préparées, entre 295 et 315 nm (largeur de fente 0,5 nm ; cuve de silice de 1 cm), en prenant comme blanc la solution d'acide sulfurique 0,8 N. Prendre la densité optique maximum.
   c) Tracé de la courbe : convertir les concentrations en ions ferriques en doses exprimées en rads à l'aide de la formule :
   Rads = micromole Fe+++ par litre x 60,6 (voir calcul de conversion ci-dessous) et porter sur une courbe les densités optiques en fonction de ces doses calculées.
   Ceci sera fait de temps en temps afin de contrôler l'appareillage.
   Mesure.
   a) Placer la solution dosimétrique dans une ampoule de verre borosilicaté ayant les caractéristiques indiquées ci-dessus. L'ampoule est placée dans le champ de rayonnement pendant un temps donné. La lecture de la densité optique de cette solution doit être faite le jour même, dans les conditions définies ci-dessus, en utilisant comme blanc la même solution non irradiée. La valeur de la densité optique permet de connaître la dose reçue.
   b) Les mesures au spectrophotomètre doivent être faites toujours à la même température car le coefficient d'extinction a un coefficient de température de 0,7 p. 100 par degré Celsius.
   Exemples :
   2100 à 20 degrés C ;
   2160 à 22,5 degrés C ;
   2180 à 23,7 degrés C.
   On peut faire une correction en utilisant la formule suivante :
   Dose corrigée = dose mesurée à T2 / 1 + 0,007 (T2-T1).
   T1 : température à laquelle a été fait l'étalonnage en degré Celsius ;
   T2 : température de l'échantillon au moment de la mesure en degré Celsius.
   Tracer le spectre des densités optiques des solutions entre 315 et 295 nm en prenant comme blanc la solution non irradiée.
   Calcul de conversion en doses de la concentration en ion ferrique.
   Par définition G = nombre de molécules transformées par 100 eV d'énergie absorbée.
   Noter :
   Pour transformer 1 mole, il faut : 100 NeV/G (N = Nombre d'Avogadro),
   or, e = F/N, d'où eV = F/N joules (F = constante de Faraday = 96.500 coulombs) et 100 NeV/G = 100 NF/GN = (9,65.100 puissance 6)/G joules.
   Pour transformer 1 micromole par litre il faut donc 9,65/G joules. Comme la densité est de 1,02 pour la solution dosimétrique 9,65/G joules par litre correspondent à 9,65/1,02 G joules par kg, soit 9,65/1,02 G = 946/G rads.
   En prenant G = 15,6 (valeur adoptée en 1968 : G = 15,6 plus ou moins 0,1), on voit que pour transformer 1 micromole par litre il faut :
   946/15,6 = 60,6 rads.