110
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
tions données par les sections efficaces de réactions neutroniques sur le
14 N, les
trois réactions susceptibles de se produire sont :
14
14
14
15
14
14
1.
N n
p
C
2.
N n
N
3.
N n
n
N
+ → +
+ → γ +
+ → +
Nous écarterons d’emblée la 3
e réaction concernant la diffusion élastique
(n,n) en raison de l’énergie moyenne transférée négligeable : tr
E = En/2 =
0,01 eV. Les sections efficaces de ces deux réactions sont respectivement σ1 =
1,8 barn et σ2 = 7,5·10
–2 barn, la chaleur de réaction pour la première réaction
est Qp = 0,626 MeV et lors de la capture radiative (2
e réaction), un photon est
émis avec une énergie E γ = 10,83 MeV. Nous sommes ici en présence d’un
corps unique, il s’agit donc d’utiliser la formule (2.80).
(
)
γ
γ
§
·
§
·
σ
=σ ⋅
+
+ σ ⋅
≈ σ ⋅
+ σ ⋅
¨
¸
¨
¸
¨
¸
¨
¸
©
¹
©
¹
¦
2
2
tr,
1
p
n
2
1
p
2
2
2
2 '
2 '
i
i
i
E
E
E
Q E
Q
m c
m c
γ
−
ª
º
§
·
Φη
=
⋅
⋅
⋅ σ ⋅
+σ ⋅
«
»
¨
¸
¨
¸
«
»
©
¹
¬
¼
2
7
N
1
p
2
2
1,6 10
2 '
A
E
K
Q
A
m c
L’application numérique donne alors :
(
)
10
23
7
N
2
24
2
24
1.10
6,02 10
1,6 10
14
10,83
1,8 10
0,624 7,5 10 10
0,077 Gy
2 938 (14 1)
K
−
−
−
−
×
⋅
=
⋅
⋅
ª
º
§
·
⋅
⋅
×
+
⋅
⋅
⋅
=
«
»
¨
¸
¨
¸
×
×
+
«
»
©
¹
¬
¼
Nous constatons, dans les crochets, que le terme de droite est négligeable
devant celui de gauche : la réaction
14
14
7
6
N(n,p) C est donc bien prépondérante
pour le calcul du kerma de première collision sur l’azote.
Par ailleurs, les valeurs tabulées de l’ICRU [32] indiquent pour une énergie
thermique et dans les tissus un coefficient de conversion « fluence-kerma de
première collision » égal à 0,788·10
-15 Gy·m
2
. On accède donc de façon triviale
au kerma de première collision dans les tissus :
tissu
15
10
4
tissu (mGy)
0,788 10
1 10
10
0,0788 Gy
K
K
−
§
·
=
⋅Φ=
⋅
× ⋅
×
=
¨
¸
Φ
©
¹
Finalement, nous observons bien que pour cette énergie Ktissu § KN.
2.3.7 Calcul du kerma de multi-collision et dose absorbée
moyenne
Au-delà de l’épaisseur pour laquelle le calcul du kerma de première collision
est valable (typiquement le libre parcours moyen du neutron) et pour laquelle
nous avons sensiblement D ≈ K, il n’est pas possible de déterminer de façon
analytique le kerma, qui en la circonstance est qualifié de « kerma de multi-
Physique appliquée à l’exposition externe : dosimétrie et radioprotection
tions données par les sections efficaces de réactions neutroniques sur le
14 N, les
trois réactions susceptibles de se produire sont :
14
14
14
15
14
14
1.
N n
p
C
2.
N n
N
3.
N n
n
N
+ → +
+ → γ +
+ → +
Nous écarterons d’emblée la 3
e réaction concernant la diffusion élastique
(n,n) en raison de l’énergie moyenne transférée négligeable : tr
E = En/2 =
0,01 eV. Les sections efficaces de ces deux réactions sont respectivement σ1 =
1,8 barn et σ2 = 7,5·10
–2 barn, la chaleur de réaction pour la première réaction
est Qp = 0,626 MeV et lors de la capture radiative (2
e réaction), un photon est
émis avec une énergie E γ = 10,83 MeV. Nous sommes ici en présence d’un
corps unique, il s’agit donc d’utiliser la formule (2.80).
(
)
γ
γ
§
·
§
·
σ
=σ ⋅
+
+ σ ⋅
≈ σ ⋅
+ σ ⋅
¨
¸
¨
¸
¨
¸
¨
¸
©
¹
©
¹
¦
2
2
tr,
1
p
n
2
1
p
2
2
2
2 '
2 '
i
i
i
E
E
E
Q E
Q
m c
m c
γ
−
ª
º
§
·
Φη
=
⋅
⋅
⋅ σ ⋅
+σ ⋅
«
»
¨
¸
¨
¸
«
»
©
¹
¬
¼
2
7
N
1
p
2
2
1,6 10
2 '
A
E
K
Q
A
m c
L’application numérique donne alors :
(
)
10
23
7
N
2
24
2
24
1.10
6,02 10
1,6 10
14
10,83
1,8 10
0,624 7,5 10 10
0,077 Gy
2 938 (14 1)
K
−
−
−
−
×
⋅
=
⋅
⋅
ª
º
§
·
⋅
⋅
×
+
⋅
⋅
⋅
=
«
»
¨
¸
¨
¸
×
×
+
«
»
©
¹
¬
¼
Nous constatons, dans les crochets, que le terme de droite est négligeable
devant celui de gauche : la réaction
14
14
7
6
N(n,p) C est donc bien prépondérante
pour le calcul du kerma de première collision sur l’azote.
Par ailleurs, les valeurs tabulées de l’ICRU [32] indiquent pour une énergie
thermique et dans les tissus un coefficient de conversion « fluence-kerma de
première collision » égal à 0,788·10
-15 Gy·m
2
. On accède donc de façon triviale
au kerma de première collision dans les tissus :
tissu
15
10
4
tissu (mGy)
0,788 10
1 10
10
0,0788 Gy
K
K
−
§
·
=
⋅Φ=
⋅
× ⋅
×
=
¨
¸
Φ
©
¹
Finalement, nous observons bien que pour cette énergie Ktissu § KN.
2.3.7 Calcul du kerma de multi-collision et dose absorbée
moyenne
Au-delà de l’épaisseur pour laquelle le calcul du kerma de première collision
est valable (typiquement le libre parcours moyen du neutron) et pour laquelle
nous avons sensiblement D ≈ K, il n’est pas possible de déterminer de façon
analytique le kerma, qui en la circonstance est qualifié de « kerma de multi-