La spectrométrie des photons gamma et X est une technique très générale qui permet à la fois d’identifier les radionucléides et de les doser.

Au LNHB, elle est employée :

•  pour le contrôle de la pureté des solutions radioactives utilisées pour les mesures directes d’activité,
•  pour la mesure d'activité de différents types d'échantillons,
•  pour la détermination des probabilités d’émission photonique de différents radionucléides, contribuant en cela à la connaissance des schémas de désintégration diffusés en particulier dans Nucleide.

Les spectromètres conventionnels sont à base de semi-conducteur, généralement au germanium « hyperpur » (HPGe), de type coaxial ou plan. Leur usage métrologique nécessite des détecteurs étalonnés en rendement avec des incertitudes de l’ordre de 1 % et mieux. 

La spectrométrie X s’intéresse plus particulièrement à la gamme des énergies inférieures à 10 keV et nécessite pour cela la mise en œuvre de techniques spécifiques.

L’interaction des photons dans le détecteur génère des impulsions électriques d’amplitude proportionnelle à l’énergie des photons émis par la source : l’ensemble de ces informations se retrouve dans le spectre en énergie dans lequel les informations importantes sont contenues dans les pics d’absorption totale (position = énergie photonique, surface = activité du radionucléide). 

L’exemple d’un spectre de ¹³⁷Cs est présenté ci-dessus ; le pic d’absorption totale correspondant à l’énergie 662 keV est représenté en rouge.

La spectrométrie est une méthode de mesure relative et l’étalonnage en rendement des spectromètres est habituellement réalisé au moyen de sources étalons dont l’activité est déterminée par mesure directe.

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