Évaluation des sources de l’exposition externe
247
Pour calculer l’équivalent de dose, outre la distribution énergétique, il faut
aussi accéder au flux de neutrons émis par la source. Le taux de production Y
dépend de la géométrie de la source et de la façon dont l’émetteur et le convertisseur sont mélangés ou désolidarisés. Pour un rendement maximal correspondant à un mélange intime optimal, le taux de production dans le convertisseur
le plus courant, le béryllium, est décrit par l’expression empirique de l’équation
(4.12) [45].
( )
1
e
C
3,56
,n
Be
C
0,152
1
S
Y
E
S
−
α
α
ª
º
§
·
=
+
«
»
¨
¸
¨
¸
«
»
©
¹
¬
¼
(4.12)
avec Y( Į,n) taux de production de neutrons pour 1·10
6
Į ;
e
C
S pouvoir d’arrêt du
milieu émetteur pour l’énergie de l’alpha considéré ;
Be
C
S pouvoir d’arrêt du
béryllium pour l’énergie de l’alpha considéré.
Calculons par exemple le flux d’une source de
210
Po/Be. Le
210
Po émet un
alpha de 5,305 MeV ; les densités du Be et du Po sont respectivement de 1,85
et 9,4 g·cm
–3
. Les pouvoirs d’arrêt, calculés à partir des expressions du chapitre
2, sont les suivants :
e
1
C
Be
1
C
1425 MeV cm ;
2006 MeV cm .
S
S
−
−
=
⋅
=
⋅
D’après (4.12), le taux de production est donc :
( ) (
)
( )
( )
( )
1
3,56
210
6
,n
1425
Po/Be
0,152 5,305
1
34 n / 10
2006
Y
−
α
ª
º
§
·
=
×
× +
=
α
«
»
¨
¸
©
¹
¬
¼
Dans le cas d’une source encapsulée où l’émetteur est désolidarisé du convertisseur, en considérant que tous les alphas émis interagissent avec le convertisseur en béryllium, le taux de production maximal pour 10
6 alphas peut être
obtenu approximativement, en fonction de l’énergie des alphas, selon
l’expression empirique (4.13) [45].
( ) (
)
3,82
,n
2,64
0,115
3,5
6,5 MeV
/Be
6,5
10 MeV
E
E
Y
E
E
E
α
α
α
α
α
α
≤
≤
°
= ®
≤
≤
° ¯
(4.13)
Ainsi, pour reprendre la source de
210
Po/Be, le taux dans la configuration
d’une interaction des alphas uniquement avec le convertisseur en béryllium est :
( ) (
)
( )
( )
( )
3,82
6
,n
/ Be
0,115 5,305
67 n pour 10
Y
E α
α
=
×
=
α
Le
210
Po émet un alpha avec un pourcentage d’émission de 100 % ; autrement dit, à chaque désintégration du noyau, un alpha est émis et par conséquent l’émission spécifique (n/s/Bq) est :
( ) (
)
( )
5
,n
6
67
/ Be
6,7 10 n /s/Bq
1 10
Y
E
−
α
α
=
=
⋅
⋅
Les caractéristiques des principales sources de neutrons fonctionnant sur ce
principe sont données dans le tableau 4.3 avec des taux de production donnés
pour une cible ayant une épaisseur supérieure au parcours de l’alpha émis.
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Pour calculer l’équivalent de dose, outre la distribution énergétique, il faut
aussi accéder au flux de neutrons émis par la source. Le taux de production Y
dépend de la géométrie de la source et de la façon dont l’émetteur et le convertisseur sont mélangés ou désolidarisés. Pour un rendement maximal correspondant à un mélange intime optimal, le taux de production dans le convertisseur
le plus courant, le béryllium, est décrit par l’expression empirique de l’équation
(4.12) [45].
( )
1
e
C
3,56
,n
Be
C
0,152
1
S
Y
E
S
−
α
α
ª
º
§
·
=
+
«
»
¨
¸
¨
¸
«
»
©
¹
¬
¼
(4.12)
avec Y( Į,n) taux de production de neutrons pour 1·10
6
Į ;
e
C
S pouvoir d’arrêt du
milieu émetteur pour l’énergie de l’alpha considéré ;
Be
C
S pouvoir d’arrêt du
béryllium pour l’énergie de l’alpha considéré.
Calculons par exemple le flux d’une source de
210
Po/Be. Le
210
Po émet un
alpha de 5,305 MeV ; les densités du Be et du Po sont respectivement de 1,85
et 9,4 g·cm
–3
. Les pouvoirs d’arrêt, calculés à partir des expressions du chapitre
2, sont les suivants :
e
1
C
Be
1
C
1425 MeV cm ;
2006 MeV cm .
S
S
−
−
=
⋅
=
⋅
D’après (4.12), le taux de production est donc :
( ) (
)
( )
( )
( )
1
3,56
210
6
,n
1425
Po/Be
0,152 5,305
1
34 n / 10
2006
Y
−
α
ª
º
§
·
=
×
× +
=
α
«
»
¨
¸
©
¹
¬
¼
Dans le cas d’une source encapsulée où l’émetteur est désolidarisé du convertisseur, en considérant que tous les alphas émis interagissent avec le convertisseur en béryllium, le taux de production maximal pour 10
6 alphas peut être
obtenu approximativement, en fonction de l’énergie des alphas, selon
l’expression empirique (4.13) [45].
( ) (
)
3,82
,n
2,64
0,115
3,5
6,5 MeV
/Be
6,5
10 MeV
E
E
Y
E
E
E
α
α
α
α
α
α
≤
≤
°
= ®
≤
≤
° ¯
(4.13)
Ainsi, pour reprendre la source de
210
Po/Be, le taux dans la configuration
d’une interaction des alphas uniquement avec le convertisseur en béryllium est :
( ) (
)
( )
( )
( )
3,82
6
,n
/ Be
0,115 5,305
67 n pour 10
Y
E α
α
=
×
=
α
Le
210
Po émet un alpha avec un pourcentage d’émission de 100 % ; autrement dit, à chaque désintégration du noyau, un alpha est émis et par conséquent l’émission spécifique (n/s/Bq) est :
( ) (
)
( )
5
,n
6
67
/ Be
6,7 10 n /s/Bq
1 10
Y
E
−
α
α
=
=
⋅
⋅
Les caractéristiques des principales sources de neutrons fonctionnant sur ce
principe sont données dans le tableau 4.3 avec des taux de production donnés
pour une cible ayant une épaisseur supérieure au parcours de l’alpha émis.