Interaction des rayonnements ionisants dans les tissus
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Nota : un écueil résultant de la négligence de cette loi consiste, par
exemple, à postuler que si une source est gainée, par exemple de plexiglas, et si
l’équilibre électronique est réalisé dans le gainage ceinturant la source pour les
électrons secondaires mis en mouvement dans ce dernier, il en est de même en
tout point de l’air extérieur du gainage, ce qui est de fait strictement faux.
2.2.8 Mesure du kerma dans l’air et de la dose absorbée
dans les tissus pour les photons
S’il existe plusieurs méthodes de détection permettant d’accéder aux grandeurs dosimétriques liées aux champs de photons, la chambre d’ionisation
présente des propriétés d’adaptabilité importantes aux nuances des grandeurs
recherchées : Ka, Kt, Dt... et permet, sous certaines conditions, un accès direct
à ces grandeurs. Le principe de fonctionnement, identique à d’autres méthodes,
consiste en la collecte de charges produites par ionisation, proportionnelle à
l’énergie cédée par la particule dans le volume détecteur, par application d’une
valeur appropriée de haute tension. Dans un milieu donné, il existe de fait une
relation analytique permettant de relier cette charge, donc par extension ce
courant, au débit de dose dans le milieu sensible.
Dans un volume cible de gaz de masse mg, on considère qu’une fluence
d’électrons secondaires mis en mouvement dans un matériau en amont de ce
volume de gaz dépose une énergie communiquée moyenne ε dans cette masse
mg. On postule que cette énergie communiquée est responsable de la création
de ΔN paires ions-électrons. Si g
W est l’énergie moyenne d’ionisation pour la
création de chacune de ces paires, la dose absorbée moyenne dans le gaz peut
s’exprimer selon l’égalité (2.61).
g
g
N
D
W
m
m
Δ
ε
=
=
(2.61)
De fait, ce nombre de paires ions-électrons est responsable de la charge
électronique : ΔQ = ΔN e, avec e la charge de l’électron. En développant le
terme de masse au numérateur, on obtient la relation liant la dose absorbée
dans ce gaz et la charge créée dans le volume de gaz, et par suite celle du débit
de dose dans ce gaz en fonction du courant généré selon (2.62).
g
g
g
g
g g
g g
g g
1
g
Q
Q
W
W
W
i
D
D
e
V
t e V
e V
§
·
Δ
Δ
=
=
=
¨
¸
¨
¸
ρ
Δ
ρ
ρ
©
¹
&
(2.62)
Pour l’air, milieu facilement disponible souvent utilisé, en ne tenant pas
compte de la correction due au rendement de freinage (négligeable dans ce
cas) : air
W = 33,97 ± 0,06 eV. Nous arrondirons dans la suite de l’ouvrage
cette valeur à 34 eV. Cet exemple relatif à un gaz n’est pas anodin : dans un
milieu solide, en raison d’une mobilité de charge réduite, la collecte de charge
n’est pas aisée (nécessité d’utiliser des matériaux semi-conducteurs dopés
comme les détecteurs à jonction), cependant on mesure facilement la quantité
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Nota : un écueil résultant de la négligence de cette loi consiste, par
exemple, à postuler que si une source est gainée, par exemple de plexiglas, et si
l’équilibre électronique est réalisé dans le gainage ceinturant la source pour les
électrons secondaires mis en mouvement dans ce dernier, il en est de même en
tout point de l’air extérieur du gainage, ce qui est de fait strictement faux.
2.2.8 Mesure du kerma dans l’air et de la dose absorbée
dans les tissus pour les photons
S’il existe plusieurs méthodes de détection permettant d’accéder aux grandeurs dosimétriques liées aux champs de photons, la chambre d’ionisation
présente des propriétés d’adaptabilité importantes aux nuances des grandeurs
recherchées : Ka, Kt, Dt... et permet, sous certaines conditions, un accès direct
à ces grandeurs. Le principe de fonctionnement, identique à d’autres méthodes,
consiste en la collecte de charges produites par ionisation, proportionnelle à
l’énergie cédée par la particule dans le volume détecteur, par application d’une
valeur appropriée de haute tension. Dans un milieu donné, il existe de fait une
relation analytique permettant de relier cette charge, donc par extension ce
courant, au débit de dose dans le milieu sensible.
Dans un volume cible de gaz de masse mg, on considère qu’une fluence
d’électrons secondaires mis en mouvement dans un matériau en amont de ce
volume de gaz dépose une énergie communiquée moyenne ε dans cette masse
mg. On postule que cette énergie communiquée est responsable de la création
de ΔN paires ions-électrons. Si g
W est l’énergie moyenne d’ionisation pour la
création de chacune de ces paires, la dose absorbée moyenne dans le gaz peut
s’exprimer selon l’égalité (2.61).
g
g
N
D
W
m
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ε
=
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(2.61)
De fait, ce nombre de paires ions-électrons est responsable de la charge
électronique : ΔQ = ΔN e, avec e la charge de l’électron. En développant le
terme de masse au numérateur, on obtient la relation liant la dose absorbée
dans ce gaz et la charge créée dans le volume de gaz, et par suite celle du débit
de dose dans ce gaz en fonction du courant généré selon (2.62).
g
g
g
g
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(2.62)
Pour l’air, milieu facilement disponible souvent utilisé, en ne tenant pas
compte de la correction due au rendement de freinage (négligeable dans ce
cas) : air
W = 33,97 ± 0,06 eV. Nous arrondirons dans la suite de l’ouvrage
cette valeur à 34 eV. Cet exemple relatif à un gaz n’est pas anodin : dans un
milieu solide, en raison d’une mobilité de charge réduite, la collecte de charge
n’est pas aisée (nécessité d’utiliser des matériaux semi-conducteurs dopés
comme les détecteurs à jonction), cependant on mesure facilement la quantité