Évaluation des sources de l’exposition externe
289
Cas des alphas. Sur la figure 4.30, on obtient un taux de production de
2·10
–5 n·alpha
–1
, ce qui correspond pour une intensité de 10 μAe au flux suivant :
( )
6
13
1
19
10 10
6,25 10
s
1,6 10
N
−
−
α
−
⋅
=
=
⋅
α ⋅
⋅
&
Soit un taux de production de neutrons de :
13
5
9
1
n
6,25 10
2 10
1,25 10 (n) s
N
−
−
=
⋅
× ⋅
=
⋅
⋅
&
Et finalement un débit de fluence de neutrons :
9
3
1
2
2
1,25 10
2,5 10 (n) s cm
4
200
−
−
⋅
Φ =
=
⋅
⋅
⋅
× π ×
&
Cas des protons. Sur la figure 4.31, on obtient un taux de production de
1·10
3 cm
–2
·s
–1
·μA
–1 à 1 mètre, soit un débit de fluence à 2 mètres pour 10 μAe :
3
4
1
2
1 10 10 1,6 10 s cm
−
−
Φ = ⋅
× =
⋅
⋅
&
Cas des deutons. Le taux de production lu sur la figure 4.32 est de
8·10
9 n·s
–1
·μA
–1
, ce qui donne un débit de fluence à deux mètres pour 10 μAe :
9
5
1
2
2
8 10 10 1,6 10 s cm
4
200
−
−
⋅
×
Φ =
=
⋅
⋅
× π ×
&
On remarquera que les réactions induites par les deutons produisent des
fluences de neutrons importantes et ce, même à basse énergie. Cela est imputable à la faible énergie de liaison des deux nucléons du deuton et à son caractère singulier de quasi double projectile.
4.8.2 Cas particulier des accélérateurs de deutons :
effet de deutérisation
Les accélérateurs de deutons, à relativement basse énergie, sont largement
employés en raison de leur propension à générer des neutrons secondaires. Il
existe un phénomène physique propre aux deutons en tant que projectiles : la
deutérisation. Ce principe peut être illustré par la mesure du débit
d’équivalent de dose des neutrons autour d’une cible épaisse de cuivre bombardée par des deutons de 2 MeV sous une intensité de 5 μA, mettant en évidence une augmentation du débit jusqu’à sa stabilisation autour d’une asymptote, comme montré par Bourgois et al. [4] (figure 4.33). À ce stade, le débit
d’équivalent de dose mesuré est largement supérieur à ce que l’on s’attend à
observer en raison de la faiblesse des sections efficaces de production de neutrons pour des deutons d’une telle énergie sur une cible de cuivre. L’explication
en est la suivante : au cours du fonctionnement de la machine, les deutons ont
tendance à s’implanter sur la cible par adsorption pour s’empiler en une
couche de plus en plus épaisse qui s’apparente à une cible de deutérium. On
assiste alors à l’occurrence de la réaction de fusion
2
3
1
2
H(d,n) He significative
pour ces énergies de deutons : ce processus est appellé « deutérisation ».
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Cas des alphas. Sur la figure 4.30, on obtient un taux de production de
2·10
–5 n·alpha
–1
, ce qui correspond pour une intensité de 10 μAe au flux suivant :
( )
6
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1
19
10 10
6,25 10
s
1,6 10
N
−
−
α
−
⋅
=
=
⋅
α ⋅
⋅
&
Soit un taux de production de neutrons de :
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n
6,25 10
2 10
1,25 10 (n) s
N
−
−
=
⋅
× ⋅
=
⋅
⋅
&
Et finalement un débit de fluence de neutrons :
9
3
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2
2
1,25 10
2,5 10 (n) s cm
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−
−
⋅
Φ =
=
⋅
⋅
⋅
× π ×
&
Cas des protons. Sur la figure 4.31, on obtient un taux de production de
1·10
3 cm
–2
·s
–1
·μA
–1 à 1 mètre, soit un débit de fluence à 2 mètres pour 10 μAe :
3
4
1
2
1 10 10 1,6 10 s cm
−
−
Φ = ⋅
× =
⋅
⋅
&
Cas des deutons. Le taux de production lu sur la figure 4.32 est de
8·10
9 n·s
–1
·μA
–1
, ce qui donne un débit de fluence à deux mètres pour 10 μAe :
9
5
1
2
2
8 10 10 1,6 10 s cm
4
200
−
−
⋅
×
Φ =
=
⋅
⋅
× π ×
&
On remarquera que les réactions induites par les deutons produisent des
fluences de neutrons importantes et ce, même à basse énergie. Cela est imputable à la faible énergie de liaison des deux nucléons du deuton et à son caractère singulier de quasi double projectile.
4.8.2 Cas particulier des accélérateurs de deutons :
effet de deutérisation
Les accélérateurs de deutons, à relativement basse énergie, sont largement
employés en raison de leur propension à générer des neutrons secondaires. Il
existe un phénomène physique propre aux deutons en tant que projectiles : la
deutérisation. Ce principe peut être illustré par la mesure du débit
d’équivalent de dose des neutrons autour d’une cible épaisse de cuivre bombardée par des deutons de 2 MeV sous une intensité de 5 μA, mettant en évidence une augmentation du débit jusqu’à sa stabilisation autour d’une asymptote, comme montré par Bourgois et al. [4] (figure 4.33). À ce stade, le débit
d’équivalent de dose mesuré est largement supérieur à ce que l’on s’attend à
observer en raison de la faiblesse des sections efficaces de production de neutrons pour des deutons d’une telle énergie sur une cible de cuivre. L’explication
en est la suivante : au cours du fonctionnement de la machine, les deutons ont
tendance à s’implanter sur la cible par adsorption pour s’empiler en une
couche de plus en plus épaisse qui s’apparente à une cible de deutérium. On
assiste alors à l’occurrence de la réaction de fusion
2
3
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2
H(d,n) He significative
pour ces énergies de deutons : ce processus est appellé « deutérisation ».